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Verfahren und Form zur Herstellung von Kunststofformlingen mit Einlagen
aus Metall o. dgl., beispielsweise von, Brillen-Hakenbügeln aus thermoplastischen
Kunststoffen mit Drahteinlage
In der kunststoffverarbeitenden Industrie hat man seit
längerer Zeit Sonnenbrillen aus thermoplastischen Kunststoffen durch Spritzen auf
der Spritzmaschine hergestellt. Für Korrekturbrillen war der zur Verwendung kommende
Kunststoff wegen seiner Sl)rödigkeit und mangelnden Festigkeit nicht geeignet. Daher
werden diese Brillen nach wie vor aus Kunststoffplatten gestanzt. Erst in letzter
Zeit sind unter Nilitwirkung des Erfinders Weichmacher entwickelt, die die Anforderungen
auf Festigkeit, Elastizität und Alterung bei Spritzgußpressungen erfüllen. Versuche,
hieraus Korrekturbrillen im Spritzverfahren herzustellen, zeigten aber, daß die
Hakenlügel nicht l)efriedigten, wenn sie ähnlich wie bei den Sonnenbrillen ausschließlich
aus Kunststoff hergestellt waren. Man hat die Festigkeit der Haltebügel und ihre
Elastizität erhöht, indem man sie mit einer Metalleinlage, z. B. einem Draht aus
Stahl, Neusilher o. dgl., versah. Dabei mußte die Drahteinlage von allen Seiten
von Kunststoffmasse gleichmäßig umgeben sein. Das erreichte man bisher, indem man
jeden Kunststoffbügel in zwei spiegelbildlich gleichen Hälften spritzte, die in
der inneren Achse eine Rille zur Aufnahme der Drahteinlage aufweisen mußten. Die
Drahteinlage wurde in die Rille der einen Hälfte gebracht, die andere Bügelhälfte
darauf gelegt und die beiden Hälften dann in einer Form zusammengepreßt und unter
Erwärmen
und erhöhtem Druck miteinander vereinigt. Das Verkleben der beiden Bügelhälften
muß natürlich sehr sorgfältig erfolgen, damit die Drahteinlage gleichmäßig von allen
Seiten in die Kunststoffmasse eingebettet ist und sich nicht an einigen Stellen
an die Bügeloberfläche drückt. Vor allem muß die Verbindung so vollständig sein,
daß ein Lösen ausgeschlossen ist.
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Es wurde nun gefunden, daß sich diese Verfahren wesentlich verhessern
und vereinfachen lassen und man Kunststofformlinge jeder Art mit Einlagen aus Metall
o. dgl. in der Form und im Spritzgußverfahren, inshesondere Brillen-Hakenhügel,
aus thermoplastischen Kunststoffen mit Drahteinlagen, herstellen kann, wenn die
Einlagen mit Fixierscheiben in die Form gebracht und die Einlagen in einem Arbeitsgang
in die plastischen Massen eingebettet werden. Zweckmäßig bestehen die Fixierscheiben
aus Kunststoffmasse und haben Ausnehmungen, z. B. eine Bohrung zur Aufnahme der
Einlage, und sind an ihrem Umfang vieleckig, sternförmig o. dgl. ausgebildet. Nach
einer besonderen Ausführungsform, die ganz allgemein und auch unabhängig von der
Einbettung von Einlagen überall da verwendet werden kann, wo Formlinge mit Zonen
verschiedener Elastizität herzustellen sind, bestehen die Fixierscheiben oder die
Elastizität fördernden Körper aus Kunststoff größerer Weichheit hzw. von einem höheren
Weichmachergehalt als die übrige Kunststoffmasse. Diese Fixierscheiben oder Kunststoffkörper
größerer Weichheit oder Elastizität bzw. von höherem Weichmachergehalt werden zweckmäßig
in der Form an den Stellen angeordnet, an denen der Formling eine höhere Elastizität
erhalten soll.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Form zur Herstellung von Kunststofformlingen
mit Einlagen aus Metall 0. dgl., a.B. zum Spritzen von Brillen-Hakenbügeln mit Drahteiniage,
Scharnieren usw., die sich dadurch auszeichnet; daß die Formhälften mit entsprechenden
Absãtzen oder Stufen zur Lagerung der mit den Fixierscheiben ausgestatteten Einlagen
versehen sind und die Kanten der Stufen zweckmäßig mit der inneren Stirnfläche der
Formhälften einen Winkel von mehr als go0 bilden.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht.
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Abb. I zeigt die Drahteinlage eines Brillenbügels in Seitenansicht
ohne Fixierscheiben; in Abb. 2 ist eine Fixierscheibe von sternförmiger Gestalt
in Aufsicht dargestellt; Abb. 3 zeigt die Drahteinlage nach Fig. 1 mit aufgesteckten
Fixierscheiben; in Abb. 4 ist der fertige Brillen-Hakenbügel nach dem Einbetten
der Drahteinlage in die Kunststoffmasse dargestellt; Abb. 5 zeigt eine Formhälfte
zum Spritzpressen von Brillen-Hakenbügeln nach der Erfindung im Aufriß; Abb. 6 ist
ein Schnitt in Richtung A-B nach Abb. 5; Abb. 7 ist ein Schnitt entsprechend Abb.
6, jedoch durch die Gegenform; in Abb. 8 ist die aus beiden Formhälften nach ."\bh.
6 und 7 geschlossenc Form in Seitenansicht dargestellt.
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Um die Drahteitilage 1, die an dem einen Ende z. B. abgeflacht und
am anderen Ende 2 gezogen ist, werden erfindungsgemäß Fixierscheiben 3, die zu diesem
Zweck mit einer mittleren Bohrung 4 versehen sind, geschoben. Vorzugsweise haben
die Fixierscheiben 3 keinen kreisförmigen, sondern eckigen, z. B. sternförmigen
Querschnitt, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, damit sie nur mit einigen Punkten 5
ihres l;Tmfanges an der Forniwandung anliegen und die Yunststoffmasse beim Spritzen
im wesentlichen nel>en den Anlagepunkten 5 an den Fixierscheiben 3 vorl>eifließen
und so die Form ausfüllen kann, ohne die Fixierscheiben wesentlich vor sich herzutreihen
und zu verschieben. Mit diesen Fixierscheiben, etwa nach Abb. 3 versehen, wird der
Drahtbügel-t in die Form gelegt, in derem Hohlraum er infolge der Zentrierung durch
die Zentrierscheiben genau mittig festgehalten wird.
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Die Zentrier- oder Fixierscheil)en 2 bestehen zxveckmäßig aus dem
gleichen Werkstoff oder einem solchen mit ähnlichen Eigenschaften wie die zu verspritzende
Kunststoffmasse. Vorzugsweise ist aber der Weichmachergehalt der Fixierscheiben
größer, z. B. doppelt so hoch wie der der Spritzmasse. Beträgt z. B. der Weicllmacllergehalt
der zu verspritzenden Kunststoffmasse 15 bis 35 °/o, so haben die Fixierscheiben3
bis zu etwa 50 O/o Weichmacher.
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Dadurch wird eine innige Verbindung mit der heißen Spritzmasse während
des Spritzvorganges erreicht, so daß die Fixierscheil>en 3 in der Kunststoffmasse
6 des Bügels gelöst werden und darin aufgehen und die Scheinen 3 im fertigen Brillenbügel
verschwunden sind.
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Die Hakenbügel mit Ntetalleinlage unter Benutzung der beschriebenen
Fixierscheiben können auch statt im Spritzverfahren im Preßverfahren auf Kunststoffpressen
hergestellt werden. In diesem Falle benutzt man flache Formen ohne Stufen. Die Kunststoffpressen
arbeiten senkrecht, so daß die Biigelform mit der Trennfläche waagerecht zur Arbeitsrichtung
liegt. Man kann also die Drahteinlage I mit den Fixierscheiben 3 in die Form einlegen,
ohne daß sie herausfallen.
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Zweckmäßig ordnet man die Fixierscheiben 3 dort an, wo man die größere
Elastizität henötigt.
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So ist in Abh. 3 gezeigt. daß die Fixierscheiben in größerer Zahl
am hakenförmig gebogenen Bügelteil 2, z. B. sechs Fixierscheiben, angeordnet sind.
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Dadurch wird der Weichmachergehalt in diesem Teil erhöht, der eine
entsprechende größere Elastizität erhält. Die Fixierscheil>en können auch zylindrische
oder andere Form haben, und die Erfindung erstreckt sich auch unabhängig von der
Zentrierung von Einlagen in Kunststofformlingen ganz allgemein auf die Herstellung
von Kunststofformlingen mit Zonen verschiedener Elastizität, indem man an Stellen
größerer Elastizität Kunststoffkörper mit höherem Weichmachergehalt anordnet.
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Der Spritzvorgang geht folgendermaßen vor sich: Der heiße Werkstoff
schießt in die Form, fließt an
den abgeflachten Kanten der Fixierringe
3 vorbei und schiel>t dies. gleichzeitig etwas vorwärts. Die Fixierringe X erde!l
also von der heißen Masse umschlossen und an einer bestimmten Stelle der Form mit
ihr homogen verliunden. Infolge des hohen Weichmachergehalts sind nun die zusammengeschniolzenen
Stelien, an denen die Fixierscheiben saßen, elastischei als der übrige Teil. Diese
Eigenschaft wird erfindungsgemäß benutzt, um eine größere Elastizität an dem Ohrbügel
zu bekommen, da l>ekaniitlich an dieser Stelle eine größere Elastizität heim
Auf- und Alisetzen der Brille erwünscht ist. Durch eine liestimmte Anzahl von Fixierringen
und sorgfältige Verteilung auf der Gesamtlänge des lAügels erreicht man, <laß
die Elastizität an der geiinschten Stelle des Hügels sitzt. Die Fixierscheilaien
erfüllen somit zwei wesentliche Aufgaben: Sie fixieren die AZfetalleinlage genau
zentrisch, so daß nur ein Arbeitsgang heim Herstellen der Bügel erforderlich ist,
und man erhält an der Stelle des ()hrl>ügels, an der die Brille am meisten beansprucht
wird, eine größere Elastizität. tuch bei llalsenl)ügelll ohne Metalleinlage können
die Fixierscheilien I>etiutzt werden. Sie dienen dann nicht mehr zum Fixieren
einer Metalleinlage, sondern lediglich dem Zweck, eine größere Elastizität an der
Stelle des Ohrbügels zu erzielen. Die Fi xierscheilen nii t höherem Weichmachergehalt
bzw. solche Kunststoffkörper können aber auch ganz allgemein für alle anderen geeigneten
Zwecke verwendet werden. wo es gilt, irgendeine Einlage in eine Kunststoffmasse
einzulietten oder Kunststoffformlinge mit Zonen verschiedener Elastizität zu erhalten.
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Um die N'fetalleinlage 1 in eine Spritzform einlegen zu können, muß
diese besonders ausgebildet sein. Beim Sl)ritzeii ohne Metalleinlage hesteht die
Form aus zwei rechteckigen Hälften, in denen die Vertiefungen an leiden zusammenstoßenden
Flächen gleich tief eingefräst sind. Da die zur Verwendung kommenden Spritzmaschinen
waagerecht arbeiten, stehen die aneinanderstoßenden Flächen der Formhälften senkrecht.
Wollte man in diese Form die Nietalleinlagen einlegen, so würden sie herausfallen.
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Es mußte also ein anderer Weg gesucht werden, um ein wirtschaftlich.s
und sicheres Arbeiten zu gexvährleisten.
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Gemäß der Erfindung sind die aneinanderstoßenden Flächen der Formhälften
7, 8 stufen- oder treppenartig ausgebildet. Die Ausnehmungen für die Hakenbügel
liegen in der senkrechten Fläche und tangieren die horizontale Fläche der Stufe.
Man kann also die Metalleinlagen mit den Fixierringen einlegen. ohne daß sie herausfallen.
Die Form ist so eingerichtet, daß man gleichzeitig mehrere Hakenbügel spritzen kann.
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Die in Abb. 5 bis 8 dargestellte Form besteht aus zwei Teilen 7,
8, in denen dieVertiefungg für sechs Bügel eingearbeitet sind. Mit dieser Form können
in einem Spritzvorgang also sechs Bügel zu gleicher Zeit gespritzt werden. In diese
Form sind erfindungsgemäß drei Stufen 10, 11, 12 eingearbeitet, auf welche die Metalleinlagen
I gelegt werden, Um den Kunststoff einspritzen zu können, sind die sechs Bügel durch
Kanäle I6- verl>unden. Die Bohrung I7 dient zur Aufnahme des Auswerferbolzens.
Dieser hat die Aufgabe, die fertigen Spritzteile aus der Form auszuwerfen. Zwei
Paßstifte I8 bewirken ein einwandfreies Schließen der Form.
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In die Gegenform 8 (Abb. 7) sind die entsprechenden Stufen I3, I4,
15 eingelassen, so daß sich beim Schließen der Formhälften die Stirnflächen aneinanderlegen.
Die Form ist dann vollkommen dicht, und es werden nur die eingearbeiteten Hohlräume
beim Spritzen mit Kunststoff gefüllt.
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Das Spritzen erfolgt durch das Mundstück 19.
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Dabei legt sich die Spritzdüse der Spritzmaschine gegen die Rundung
20. Auch in der Formhälfte 8 verbinden Kanäle 22 die Vertiefungen 23 der Bügelformen
mit der Spritzöffnung 21. Es ist nicht erforderlich, daß die Stufen einen rechten
Winkel mit der Stirnfläche bilden. Sie können vielmehr ein wenig geneigt sein. Dadurch
wird ein leichteres Schließen der Form gewährleistet.
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Genau so wie die Drahteinlagen I können auch die Bänder oder Anker
der Scharniere der Brillenbügel beim Spritzguß in einem Arbeitsgang eingebettet
werden, so daß sie innig mit dem Bügel verbunden sind und nicht aufgeschraubt werden
brauchen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Brillenteilen beschränkt.
Sie kann überall da Anwendung finden, wo thermoplastische Massen mit einer Einlage
versehen oder mit Zonen verschiedener Elastizität ausgestattet werden sollen. pATENTANSI'}IfCIlE:
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformlingen mit Einlagen aus Metall o.
dgl., beispielsweise von Brillen-Hakenbügeln aus thermoplastischen Kunststoffen
mit Drahteinlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen (I) mit Fixierscheiben
(3) in die Form gebracht und die Einlagen (I) in einem Arbeitsgang in die plastische
Masse eingehettet werden.