DE849481C

DE849481C - Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung von thermoplastischen Kunststoffpress- oder-spritzteilen

Info

Publication number: DE849481C
Application number: DEP47977A
Authority: DE
Inventors: Max Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-07-06
Filing date: 1949-07-06
Publication date: 1952-09-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung von thermoplastischen Kunststoffpreß- oder -spritzteilen Bei Gegenständen, die aus Kunststoffen gepreßt oder gespritzt werden, hat man es bisher nach Möglichkeit vermieden, den Gegenstand aus mehreren Teilen herzustellen, die später durch Verleimung miteinander verbunden werden müssen.
Äl it Rücksicht darauf. daß die Kunststoffe verhéiltnismäßig teuer sind, hat man ohnehin das Bestrelven, die Wandungen der herzustellenden Gegenstände so klein wie möglich zu halten. Damit ergibt sich, daß die Verbindungsflächen, die für eine Verleimung in ISetracht kommen konnten, sehr lilein sind. Man hat L(isullgsmittel, xvie Aceton und verschiedenste Leime zur Bindung von Kunststoffi>reß- oder -si)ritzteilen verwendet. I)as Ergebnis ist bisher unbefriedigend.
Die Erfindung strebt es an, Kunststoffpreß- oder spritzteile miteinander in einfacher und sicherer Weise zu verbinden, und besteht in erster Linie darin, daß der eine zu verbindende Teil mit leichtem Druck gegen einen in Umdrehung zu versetzenden Teil gedrückt wird. Hierbei ist die Voraussetzung zu machen, daß thermoplastische Kunststoffe verwendet werden. Zwischen dem in Umdrehung befindlichen und dem nicht in Umdrehung befindlichen Teil entsteht an der beabsichtigten Verl)indungsnaht eine Reibungswärme, die zu einer Erweichung der Kunststoffteile an dieser Stelle führt. Es genügt hierbei, die beiden zu verbindenden Teile nur einen kurzen Augenblick unter einem gewissen Druck aneinanderzufügen, um die gewünschte Verbindungsstelle zu erhalten.
Anschließend erfolgt sofort wieder eine Abkühlung unter den Erweichungspunkt der Kunststoffmasse, und im gleichen Augenblick sind die i)ei(len zu verbindenden Teile zu einem einheitlichen, monolithen Teil geworden. Selbst bei kleinen Ver- bindungsflächen wird ein Zusammenhalt der beiden Teile erzeugt, genau so, als wenn diese beiden Teile einheitlich aus Kunststoffen gepreßt oder gespritzt wären. Auch mit größerer Kraftanstrengung kunen die beiden Teile nicht wieder voneinander getrennt werden. Diese außerordentlich gute Ver-I>indung wird erzielt, ohne daß bisher notwendige l ösungs- oder Klebmittel erforderlich wären.
Man kann nach dem Verfahren der Erfindung auch zwei Teile miteinander verbinden, von denen nur ein Teil aus Kunststoffen gepreßt oder gespritzt ist, sofern beim Zusammenfügen der beiden zu ver-I,indenden Teile die Reibungswärme erzeugt wird, die zur Erweichung des Kunststoffteils an der Verbindungsstelle notwendig ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstanldes wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. I den Längsschnitt eines Aufspanndorns, auf welchem zwei gepreßte Kunststoffhülsen miteinander verbunden werden, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, nach Fig. I mit der dazugehörigen Abschabvorrichtung, Fig. 3 einen nach dem Verfahren der Erfindung herzustellenden, aus drei Kunststoffteilen bestehenden Handgriff.
Der Dorn I weist einen aufgerauhten Teil 2 und ein verjüngtes Ende 3 auf. Dieser Dorn wird an dem Schaft 4 durch eine beliebige, nicht darge stellte Antriebsvorrichtung in der mit dem eingezeichneten Pfeil angedeuteten Drehrichtung in Umdrehung versetzt.
Die Kunststoffhülse 5 wird auf den aufgerauhten Teil 2 des Dorns I aufgesetzt und an den als Anschlag dienenden Bund 6a des Dorns I herangeschoben. Die Aufrauhung des Teils 2 des Dorns I dient dazu, um die Mitnahme der Kunststoffhülse 5 l>ei der Umdrehung des Dorns zu sichern. Alsdann wird von Hand die Kunststoffhülse 6 über die Verjiingung 3 des Dorns I mit verhältnismäßig leichtem Druck in Richtung des eingezeichneten Pfeils gegen die in Umdrehung versetzte Kunststoffhülse 5 geführt. Hierbei dient der Übergang des Teils 2 zu dem Teil 3 des Dorns I als Führung für die Kunststoffhülse 6.
Nach kurzer Zeit tritt durch die entstehende Reibungswärme an der Verbindungsnaht 7 eine iE:rweichung der Kunststoffmasse der beiden Hülsen 5 und 6 ein. Der von Hand ausgeübte Druck auf die Hülse 6 in der Axialrichtung des Dorns I wird sofort aufgegeben. Es tritt anschließend unmittelbar wieder eine Abkühlung an der Verbindungsnaht 7 ein, und die beiden Hülsen 5 und 6 sind ohne Verwendung von Leim, Lösungsmittel od. dgl. zu einer Einheit geworden.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß oberhalb des Dorns um die Achse 8 ein Abschabmesser g schwenkbar ist. Beim Andrücken der Hülse 6 gegen die Hülse 5 und bei dem damit sich ergebenden Erweicl1en der Kunststoffmasse an der Verbindungsnaht 7 kann nach außen ein Grat der erleichten Kunststoffmasse austreten. Das Entfernen dieses Grats ist schnell und einfach durchführbar, wenn noch während der Erweichung der Kunststoffmasse an der Verhindungsnaht 7 mit Hilfe der Schneidkante 10 des nach unten abgeklappten Ahschabmessers g dieser austretende Grat entfernt wird. Eine weitere Halleli)earl)eitullg der beiden miteinander verbundenen Kunststoffhülsen 5 und 6 ist nicht erforderlich.
Nach Fig. 3 besteht der im Längsschnitt dargestellte Handgriff aus der Scllaftllülse 1 1 und den beiden Kugelhälften 12 und 13. Zwischen den Kugelhälften I2 und 13 gestellt die Verbindungsnaht 14, und zwischen der Kugelhälfte I2 und der Schafthülse II l)este'ht die Verbindungsnaht I5.
Zwecks Herstellung des T-Iandgrifts geht man so vor, daß zunächst die Schafthülse 1 1 auf einen Dorn aufgesetzt wird, der in Umdrehung versetzt ist. Alsdann wird von Hand die Kugelhälfte I2 gegen die sich drehende Schafihülse 1 1 gedrückt, und es entsteht an der Verbindungsnaht I5 eine Verwindung der Teile rI und 12. Anschließend wird die Schafthülse 1 1 zusammen mit der Kugelhälfte 12 in Umdrehung versetzt, und nunmehr wird die Kugelhälfte 13 gegen die sich drehende Kugelhälfte 12 gedrückt. Die Kugelhälften I2 und 13 werden hierdurch zu einer Einheit mit der Verbindungsuaht 14.
An diesem Beispiel zur Herstellung eines Handgriffs, der z. B. bei NVerkzeugmaschinen Verwendung finden kann, erkennt man die besondere Bedeutung der Erfindung. 13isher wurden derartige Kugelhandgriffe vielfach aus dem vollen Material hergestellt, weil es bei Verwendung von Kunststoffmasse nicht möglich ist, den Handgriff aus einem Stück als Hohlkörper auszubilden. Gemäß der Erfindung wird somit bei der Herstellung derartiger Handgriffe in erheblichem Ausmaß an Kunststoff-Rohstoff gespart. Dieses Beispiel läßt erkennen, daß die Erfindung es ermöglicht, wesentlich komplizierter aufgebaute Gegenstände aus Kunststoffmasse herzustellen, als dies bisher der Fall war, wobei die hierzu erforderlichen Preß-oder Spritzformen eine sehr beachtliche Vereinfachung erfahren können.
Als weiteres Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfiiilnng Inag noch die Herstellung von Schwimmern für Klosettspülkästen genannt werden. Derartige Schwimmer wurden bisher aus Blech hergestellt, und die Verbindungsnähte mußten sorgfältig verlötet werden. Nach der Erfindung lassen sich derartige Schwimmer aus zwei Kunststoffhälften in einfachster Weise als Hohlkörper ausbilden. Das Verfahren der Erfindung ist auch hier wertvoll, weil die durch Reibungswärme erzeugte Verbindungsnaht der beiden Schwimmerhälften eine unbedingt dichte Verwindung dieser beiden Hälften herbeiführt.
Die Erfindung ist ferner mit Erfolg anwendbar für Ampullen, die zur Aufnahme von z. B. Feuerzeugbenzin, Medikamenten usw. dienen. Diese Ampullen können im Sinne d r Erfindung aus zwei Teilen hergestellt werden, die quer zu ihrer Längsachse in der besc1lriel)el1ell Weise durch Reibungs- wärme miteinander verbunden werden. Als Rohstoff zur Herstellung dieser Ampullenteile empfehlt es sich, Polyäthylen zu verwenden, welches ein hochpolymeres Äthylen vom Molekulargewicht etwa 20 000 bis 25 000 darstellt. Dieser Kunststoff ist preß- und spritzbar, einzelne Teile dieses Kunststoffs lassen sich erfindungsgemäß durch Reibungswärme miteinander verbinden. Dieser Kunststoff ist gerade für Ampullen deshalb besonders geeignet, weil er bei Raumtemperatur in allen bisher l>ekannten Lösungsmitteln unlöslich ist. Außerdem lwat dieser Kunststoff die Eigenart elastisch zu bleiben, so daß das allmähliche Entfernen der jeweiligen Flüssigkeit aus der Ampulle erleichtert wird.
PATENTANSPR8CHE: I. Verfahren zur Verbindung von thermoplastischen Kunststoffpreß- oder spritzteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der zu verl,indenden Teile mit leichtem Druck gegen einen in Umdrehung zu versetzenden Teil gedrückt wird.

Claims

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine in Umdrehung zu versetzende Aufspanneinrichtung für einen Kunststoffpreß- oder spritzteil.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung für den Kunststoffpreß- oder -spritzteil, der gegen den in Umdrehung zu versetzenden Teil gedrückt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufspanneinrichtung ein Dorn dient, dessen Verlängerung als Fiihrungseinrichtung ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufspannteil des Dorns eine Aufrauhung und der Führungsteil desselben eine schwache Verjüngung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschabmesser in dem Bereich der herzustellenden Verbindungsnaht verschwenkbar an der Vorrichtung vorgesehen ist.