DE1554925C - Spritzform zur Herstellung von Kunststoffbürsten - Google Patents

Description

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Fig. 4 den auf Fig. 3 folgenden Verfahrensschritt, Rand des Steuerrahmens 12 anlegt. Beim Öffnen der bei dem die Form noch weiter geöffnet und die ge- Form (von Fig. 2 nach Fig. 3) wird dann der BoI-fertigte Bürste in die Stellung gemäß F i g. 1 gebracht zen 14 durch eine Schrägführung 20 noch weiter abwird, in der sie von den für die nächste Bürste wärts gedruckt, wobei er den Steuerrahmen 12 und nachgeführten Borsten abgeschnitten werden kann, 5 damit auch den Schieber 4 weiter abwärts zieht

F i g. 5 eine schematische Draufsicht auf zwei (F i g. 3), so daß die Borstenbüschel 5 vorübergehend

kammartige Formteile, welche ineinandergeschoben freigegeben werden. Die Länge der Rückführungs-

die mit Büschelöffnungen versehene Spritzformhälfte nut 21 entspricht der gewünschten Borstenlänge der

bilden, Zahnbürste. Wird die Formhälfte 3 weiter nach links

F i g. 6 die beiden Formhälften gemäß F i g. 5 ganz io zurückgeführt, so wird die gefertigte Zahnbürste 23,

ineinander geschoben, so daß sich Büschelöffnungen nachdem der Schieber 4 durch die Feder 17 wieder

mit engstem Querschnitt bilden, in die obere Klemmstellung gezogen worden ist, aus

F i g. 7 die beiden Formteile gemäß F i g. 5 und 6, der Formhälfte 8 herausgezogen (F i g. 4) und in der

jedoch gegenüber Fig. 6 etwas auseinandergezogen, in Fig. 1 sichtbaren Endstellung durch das Messer

wobei sich Büschelöffnungen mit größerem Quer- 15 22 (dessen Schwenkmechanismus nicht dargestellt

schnitt bilden, ist) vom Borstenbüschel 5 abgeschnitten. Die ge-

Fig. 8 eine Ausbildung für die Kammzähne und fertigte Bürste fällt in einen Sammelbehälter. Der be-

Kammlücken an den Formteilen gemäß F i g. 5, 6 schriebene Vorgang beginnt zwecks Fertigung einer

und 7, weiteren Bürste aufs neue.

Fig. 9 in perspektivischer Darstellung die mit 20 Um nun während des Spritzvorganges die Zwi-

Büschelöffnungen versehene Spritzformhälfte für die schenräume zwischen den Borsten bzw. den Borsten-

in F i g. 1 dargestellte Kunststoffspritzmaschine. büscheln 5 und den Wandungen der Büschelöffnun-

Gemäß F i g. 1 ist auf den Führungsstangen 1 die gen in der beweglichen Formhälfte 2 abzudichten,

bewegliche Formhälfte 2, die an einer Formhälfte 3 wird die bewegliche Formhälfte 2 aus drei zueinander

befestigt ist, zusammen mit dieser verschiebbar. Zwi- 25 beweglichen Teilen gebildet, was nachfolgend noch

sehen der Formhälfte 2 und der Formhälfte 3 ist ein ausführlich beschrieben wird.

vertikal beweglicher Schieber 4 vorgesehen. In den Zunächst sei das dem Ausführungsbeispiel zu-Formhälften 2 und 3 sowie im Schieber 4 sind Boh- gründe liegende Prinzip an den F i g. 5 bis 7 scherungen vorgesehen, durch welche die Borsten- matisch erläutert.

büschel 5 in Richtung auf die Form hin nachgeführt 30 Prinzipiell sind gemäß F i g. 5 für die mit Büschelwerden können. Die Borsten sind aus Kunststoff her- öffnungen versehene Formhälfte 2 wenigstens zwei gestellt und werden von einer Wickelrolle 6 abge- Formteile 24, 25 notwendig, die beide in der Art zogen. Bei der Fertigung einer. Zahnbürste werden eines Kammes ausgebildet sind, also Kammzähne 26, zunächst die auf der rechten Seite der Formhälfte 2 27 haben, wobei sich jeweils zwischen den Kammherausragenden Enden der Borstenbüschel 5 jeweils 35 zähnen 26 bzw. 27 eines Formteils 24 oder 25 Kammzu einem Kopf 7 (F i g. 2 bis 4) verschweißt. Danach lücken 28 bzw. 29 befinden. Die Seitenwände 30 werden die Formhälften 2 und der Schieber 4 durch aller Kammzähne 26, 27 sind exakt parallel zueindie Formhälfte 3 unter gleichzeitiger Mitnahme der ander ausgebildet. Die Herstellung der beiden Form-Borstenbüschel nach rechts geführt, so daß sich die teile 24, 25 erfolgt mit äußerster Präzision. Dabei Formhälfte 2 gegen die entsprechend ausgebildete 40 müssen die Seitenwände 30 der Kammzähne 26, 27 feststehende Formhälfte 8 legt. In den sich zwischen eine äußerst saubere und glatte Oberflächenbehandden Formhälften 2 und 8 bildenden Hohlraum 9 lung erfahren und sehr genaue Maßtoleranzen eingewird durch den Spritzkopf 10 der Werkstoff 11 ein- halten werden. Dann können die beiden Formteile 24 gespritzt, der den Bürstenstiel bildet (Fig. 2). Da- und 25 kammartig ineinander geschoben werden, wie nach wird die Formhälfte 3 mit Schieber 4 und 45 F i g. 6 zeigt. Die Passungen müssen so gewählt wer-Formhälfte 2 zurückgeschoben. Dabei müssen die den, daß bei der Betriebstemperatur, der die Form-Borstenbüschel 5 zunächst um eine kurze Länge teile 24, 25 in der Kunststoffspritzmaschine unternachgeführt werden, damit einerseits die gefertigte worfen werden, die Zwischenräume zwischen den Bürste genügend lange Borsten erhält und anderer- Seitenwänden 30 von aneinanderliegenden Kammseits die Borsten für den nächsten Fertigungsgang in 50 zähnen der beiden verschiedenen Formteile 24, 25 die Form nachgeführt werden (F i g. 3). praktisch verschwinden. Der Ausdruck »praktisch

Damit die Borstenbüschel 5 ungehindert nach- verschwinden« bedeutet hier, daß die Zwischenräume geführt werden können, muß der Schieber 4, der bis- so eng sind, daß beim Anspritzen des Bürstenstiels her angehoben war und dabei die Borsten fest- kein flüssiger Kunststoff in die Zwischenräume hingeklemmt hat (F i g. 2), kurzzeitig abgesenkt werden 55 ein oder gar durch sie hindurchtreten kann. Dabei (F i g. 3), damit die Klemmung zwischen dem Schie- müssen die beiden Formteile 24 und 25 aber noch in ber 4 und den benachbarten Formhälften 2 und 3 Richtung parallel zu den Seitenwänden 30 gegeneinaufgehoben wird. Das wird durch den mit dem ander verschiebbar sein.

Schieber 4 verbundenen Steuerrahmen 12 bewirkt, Wenn die derzeit präzise hergestellten Formteile

der einen Gleitstein 13 mit einem Bolzen 14 enthält, 60 24,25 gemäß F i g. 6 und 7 ineinandergeschoben sind,

welcher in einer Längsnut 15 der Führungsschiene ergeben sich jeweils zwischen dem Kopf 31 eines

16 gleitet. Durch die Feder 17 wird der Schieber 4 Kammzahns 26 und dem Boden 32 einer zugeord-

nach oben in die Klemmstellung (F i g. 4) gezogen. neten Kammlücke 29 Büschelöffnungen 33. Der

Liegen aber in der Spritzstellung der Maschine die Querschnitt der Büschelöffnungen 33 hängt allein

Formhälften 2 und 8 aneinander (F i g. 2), so wird 65 vom Abstand der beiden Formteile 24, 25 voneinan-

durch die Druckfeder 18 der Gleitstein 13 und damit der ab. Werden die Formteile 24, 25 weit ineinander-

auch der Bolzen 14 durch eine Quernut 19 abwärts geschoben, wie es Fig. 6 zeigt, so ergeben sich enge

verschoben, bis sich der Gleitstein 13 an den unteren Büschelöffnuncen 33. Werden die Formteile 24. 25

etwas auseinandergezogen, wie es F i g. 7 zeigt, so ergeben sich weitere Büschelöffnungen 33.

Eine derart mit im Querschnitt veränderlichen Büschelöffnungen versehene Formhälfte ermöglicht in einfacher und sicherer Weise die Abdichtung der Zwischenräume zwischen den Borstenbüscheln und den Wandungen der Büschelöffnungen 33. Wenn die Formteile, etwa gemäß F i g. 7, ein wenig auseinandergezogen sind, ergeben sich große Querschnitte für die Büschelöffnungen 33, welche eine schnelle, sichere und ungehinderte Nachführung der Borstenbüschel in die Form hinein ermöglichen. Während des Spritzvorgangs (F i g. 2) werden die beiden Formteile 24, 25, etwa gemäß F i g. 6, weiter ineinandergeschoben, so daß sich der Querschnitt der Büschelöffnungen 33 verkleinert, wobei die in den Büschelöffnungen 33 befindlichen Borstenbüschel 5 so abgepreßt werden, daß die Zwischenräume zwischen den Borstenbüscheln 5 und den Wandungen der Büschelöffnungen 33 abgedichtet sind.

Die Köpfe 31 der Kammzähne 26 und die Böden

32 der Kammlücken 29 können rechteckig oder gekrümmt ausgebildet sein. In den F i g. 5 bis 7 ist eine halbkreisförmige Ausbildung dargestellt, wobei der engste Querschnitt einer Büschelöffnung 33 (F i g. 6) ein Kreis ist. Das hat aber den Nachteil, daß an den Kammzähnen 26 sehr spitz auslaufende Kanten gefertigt werden müssen, die leicht beschädigt werden können. Deswegen ist es vorteilhafter, die Köpfe 31 an den Kammzähnen 26 in Form eines Kreisbogens auszubilden, dessen Radius größer ist als die halbe Breite des Kammzahns 26. Wenn es auch möglich ist, die Köpfe der Kammzähne 26 rechteckig auszubilden, so ist dennoch eine konkave Ausbildung vorteilhafter, weil die konkave Ausbildung bewirkt, daß beim Abdichten der Form, d. h. beim Zusammenpressen der Borstenbüschel in den Büschelöffnungen

33 die Stauung der Borsten im Formteil 34 zur Mitte des Kammzahns 26 hin abgeleitet wird. Dadurch wird die Gefahr, daß doch einmal eine sehr dünne Borste in den äußerst schmalen Spalt zwischen den Seitenwänden 30 der Kammzähne 26 eintritt, verringert. Dadurch wiederum wird der Verschleiß der äußerst präzise gefertigten Formteile 24, 25 verringert und die Standzeit dieser sehr teuren Werkzeuge verlängert. Mit Rücksicht auf diese Umstände wurden besonders gute Ergebnisse mit Kammzähnen erzielt, deren Köpfe mit einem Radius ausgerundet waren, dessen Größe 70 %> der Breite des jeweiligen Kammzahns betrug. Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform in nicht kreisförmiger Ausbildung.

Statt der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten einfachen Kämme können für die Formteile natürlich auch zweiseitig ausgebildete Kämme verwendet werden, wobei dann insgesamt drei oder mehr Formteile ineinandergreifen, jedoch stets nach dem in den F i g. 5 bis 7 veranschaulichten allgemeinen Prinzip. Auf diese Weise wird es möglich, nicht nur zwei Reihen von Büschelöffnungen in der Form vorzusehen, sondern mehrere Reihen. Die Reihen der Büschelöffnungen können dabei nicht nur parallel zueinander, sondern auch schräg zueinander oder

ίο auch bogenförmig verlaufen, was dadurch erreicht werden kann, daß man die Längen der Kammzähne und Kammlücken entsprechend dem gewünschten Bestückungsmuster ändert.

Hiernach ist F i g. 9 ohne weiteres verständlich.

Die bewegliche Formhälfte 2 der in F i g. 1 dargestellten Kunststoffspritzmaschine hat einen oberen mittleren Formteil 34, der in der Art eines zweiseitigen Kammes ausgebildet ist. Außerdem sind zwei weitere Formteile 35, 36 vorgesehen, die jeweils in der Art eines einseitigen Kammes ausgebildet sind. Von jeder Seite her ist je ein Formteil 35 bzw. 36 auf den oberen mittleren Formteil 34 aufgeschoben, so daß sich insgesamt vier Reihen von Büschelöffnungen 33 in der beweglichen Formhälfte 2 ergeben. Die beiden Formteile 35 und 36 haben schräge Außenseiten 37 bzw. 38, in denen Nuten vorgesehen sind. In diesen Nuten gleiten Leisten 39, 40 einer als U-förmiger Bügel ausgebildeten Vorrichtung, die ihrerseits an ihren Außenseiten vertikale Leisten 42, 43 hat, welche in vertikalen Nuten der eigentlichen Formhälfte 2 gleiten. Wird der Bügel der Vorrichtung 41 vertikal in der eigentlichen Formhälfte 2 verschoben, so werden durch Vermittlung des Keilschubgetriebes, welches die Leisten 39, 40 in Verbindung mit den beiden Formteilen 35, 36 darstellen, diese beiden Formteile 35, 36 entweder auf den oberen mittleren Formteil 34 hin oder von demselben weg verschoben. Deshalb öffnen sich die Büschelöffnungen 33 beim Anheben des Bügels, während sie sich beim Absenken des Bügels zum Zwecke der Abdichtung verengen. Der Antrieb der als Bügel ausgebildeten Vorrichtung 41 erfolgt über Zapfen 44, die fest mit dem Bügel verbunden sind und durch Schlitze 45 hindurchgeführt sind. An den Zapfen 44 sind Kniehebel 46 angelenkt (Fig. 1), die ihrerseits wieder an Winkelhebel 47 angelenkt sind, die um (in Fig. 9 nicht gezeichnete) in der Formhälfte 2 sitzende Zapfen schwenkbar gelagert sind und vom Schieber 4 zusammen mit diesem angetrieben werden. Wird der Schieber 4 beim öffnen der Form (von F i g. 2 nach F i g. 3) abgesenkt, so wird gleichzeitig der Bügel angehoben, wodurch sich die Büschelöffnungen 33 vergrößern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 hinein geführt werden, eignen sich für das hier vorPatentansprüche: liegende Problem nicht: So erteilen die deutsche Patentschrift 1 046 866 und die deutsche Auslegeschrift

1. Spritzform zur Herstellung von Kunststoff- 1086 042 lediglich Lehren für das Abdichten des bürsten, bestehend aus einer mit Büschelöffnun- 5 Zwischenraumes während des Einspritzvorganges, gen versehenen Formhälfte, dadurch gekenn- nicht jedoch für das im vorliegenden Fall nachträgzeichnet, daß die mit Büschelöffnungen (33) liehe Freigeben dieser Abdichtung in einem Sinne, versehene Formhälfte (2) aus wenigstens zwei daß eine automatisch-kontinuierliche Nachführung Formteilen (34, 35 bzw. 34, 36) besteht, deren der im nächsten Spritzvorgang einzuspritzenden Teile jeder in Art eines Kammes ausgebildet ist und io möglich wäre. Die bekannten Lehren betreffen also dabei mit jedem Kammzahn (26) in eine Kamm- lediglich den Fall der diskontinuierlichen Fertigung, lücke (29) des jeweils anderen Formteiles ein- bei welcher für jeden Spritzgang die einzuspritzenden greift, daß die beiden Formteile (34, 35 bzw. Teile separat in die Form eingelegt werden.

34, 36) relativ zueinander verschiebbar sind, und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

daß zur Erzeugung der Relativbewegung beider 15 Spritzform im Hinblick auf eine kontinuierlich-Formteile (34, 35 bzw. 34, 36) eine Vorrichtung automatische Zuführung der Borstenbüschel von (41) vorgesehen ist. außen her in die Form hinein zu verbessern.

2. Spritzform nach Anspruch 1, dadurch ge- Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer kennzeichnet, daß die Kammzähne (26) und Spritzform der eingangs genannten Art dadurch ge-Kammlücken (29) der Formteile (24, 25) par- 20 löst, daß die mit Büschelöffnungen versehene Formallele Seitenwände (30) aufweisen, wobei die hälfte aus wenigstens zwei Formteilen besteht, deren Formteile (24, 25) in einer Ebene quer zur jeder in Art eines Kammes ausgebildet ist und dabei Borstenbüschelrichtung liegen und in dieser mit jedem Kammzahn in eine Kammlücke des je-Ebene in Richtung der parallelen Seitenwände weils anderen Formteiles eingreift, daß die beiden (30) relativ zueinander verschiebbar sind. 25 Formteile relativ zueinander verschiebbar sind und

daß zur Erzeugung der Relativbewegung beider Formteile eine Vorrichtung vorgesehen ist. Dadurch wird

erreicht, daß die Durchtrittsquerschnitte für die

Borstenbüschel im automatisch-kontinuierlichen Be-

30 trieb vergrößert werden können, um eine leicht kontinuierliche Nachführung der Borstenbüschel zu er-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzform möglichen, und verkleinert werden können, um für zur Herstellung von Kunststoffbürsten, bestehend aus den Spritzvorgang ein dichtes Abpressen der Borsteneiner mit Büschelöffnungen versehenen Formhälfte. büschel im Bereich der Formwand zu gewährleisten. Verfahren und Maschinen zum Herstellen von 35 Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung Bürsten mit automatisch-kontinuierlicher Zuführung weisen die Kammzähne und Kammlücken der Formder Borstenbüschel von außen her in die Form hin- teile parallele Seitenwände auf, wobei die Formteile ein sind z.B. durch die deutsche Patentschrift in einer Ebene quer zur Borstenbüschelrichtung liegen 845 933 bekannt. Dabei ergeben sich Probleme be- und in dieser Ebene in Richtung der parallelen sonderer Art: Die richtige Dimensionierung der 40 Seitenwände relativ zueinander verschiebbar sind. Querschnitte für die Büschelöffnungen in der Form Diese Ausführungsform erfordert zwar hohe Präziist äußerst kritisch. Einerseits müssen die Büschel- sion bei der Herstellung, gewährleistet aber auch öffnungen so groß sein, daß die Borstenbüschel ohne außerordentlich gute Arbeitsergebnisse. Dünnere Schwierigkeit durch die Büschelöffnungen hindurch- Borstenbüschel werden ebenso wie dickere Borstengeführt werden können, wenn nach Fertigung einer 45 büschel sicher abgedichtet, weil der engste Quer-Bürste die Borsten für die Fertigung der nächsten schnitt der Büschelöffnung nicht konstant ist, sondern Bürste nachgeführt werden müssen. Andererseits sich bei stets rundum geschlossener Büschelöffnung müssen die Büschelöffnungen so eng sein, daß beim mit dem Abstand der beiden kammartigen Formteile Anspritzen der Bürstengriffe oder Bürstenstiele nicht ändert. Deswegen können die in der Büschelöffnung zu viel Masse des in die Form eingespritzten flüssigen 50 befindlichen Borsten stets so gepreßt werden, daß Kunststoffs durch die Büschelöffnungen hindurch sich eine sichere Abdichtung ergibt. Da sich zwischen nach außen dringt und beim Erkalten die Borsten den seitlichen Profilflächen der Kämme niemals ein außerhalb des Bürstengriffs bzw. Bürstenstiels mit- Zwischenraum bildet, können auch nicht einzelne einander verklebt. Praktische Versuche haben gezeigt, Borsten zwischen diese beiden Flächen dringen, so daß die Beherrschung dieser fertigungstechnischen 55 daß auch diese Fehlerquelle ausgeschaltet ist.
Probleme so schwierig ist, daß bei vollautomatischer Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand bedienungsfreier Fertigung der Fertigungsausschuß der Zeichnungen nachstehend beschrieben. Es zeigt so groß wird, daß die Wirtschaftlichkeit der Ferti- F i g. 1 in schematischer, ausschnittsweiser Dargung leidet. Selbst in günstigen Fällen läßt jedenfalls stellung eine an sich bekannte Kunststoffspritzdie Fertigungsgeschwindigkeit zu wünschen übrig, 60 maschine zur Herstellung von Bürsten vom Strang weil das Nachführen der Borstenbüschel wegen der her mit einer Vorrichtung zur Formabdichtung,
Möglichkeit der Borstenaufstauung relativ langsam F i g. 2 einen Querschnitt durch die geschlossene erfolgen muß, und weil bei Verwendung weniger Spritzform mit einer soeben an die Borsten angedünnflüssigen Kunststoffs für den Bürstengriff außer- spritzten Bürste,

dem auch der Spritzvorgang langer dauert. 65 F i g. 3 den auf F i g. 2 folgenden Verfahrens-

Die Lehren, welche der Stand der Technik für den schritt, bei dem die Form geöffnet und die Borsten

Fall erteilt, daß in einen Spritzling einzuspritzende für die nächste zu spritzende Bürste nachgeführt

Teile von außen her durch die Form in die Form werden.