DE2048704C - Verfahren zum Herstellen eines ein Metallteil enthaltenden gegosse nen Kunststoffkorpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellon eines ein Metallteil enthaltenden gegossenen Kunststoffkörpers, bei dem ein mit einem vulkanisier- oder vernetzbaren elastomeren Klebstoff beschichtetes linde des Metallteiles mit Kunststoff umspritzt und anschließend der Kunststoff gehärtet wird.

Bei bekannten Verfahren zum Verbinden von Metallteilen mit Kunststoffteilen wird das Metallteil teilweise in den Kunststoff eingegossen, wobei das eingegossene Stück des Metallu les vorzugsweise so geformt ist, daß dieses in d?m Kunststoff mechanisch verankert ist. Die auf diese V eise hergestellten Metall-Kunststoff-Verbindungen haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Stoßbeanspruchungen leicht brechen bzw. sich lösen.

Diese Schwierigkeiten treten insbesondere bei der Verwendung von Kunststoff als Trägerkörper für die Druckhammer von Schnelldruckern auf. Diese Hammer werden von einer oder mehreren Federn getragen. Als Feder werden vorzugsweise Metallstreifen verwendet, die mit ihrem einen Ende in den Hammerkörper eingebettet und mit ihrem anderen Ende am Rahmen der Druckvorrichtung befestigt sind. Versuche, die bekannten metallischen Hammerkörper durch solche aus Kunststoff zu ersetzen, die leichter und billiger herzustellen sind, haben jedoch zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt, da die Metall-Kunststoff-Verbindung den starken und rasch aufeinanderfolgenden Stoßbelastungen nicht gewachsen sind.

Um die Haftung eines aufgespritzten Kunststoffkörpers auf einem Metallteil zu erhöhen, ist es auch bereits bekannt, das Metallteil aufzurauhen oder mit einer die Haftung fördernden Masse zu bestreichen. Für extreme, kurz aufeinanderfolgende Stoßbelastungen ist jedoch auch das durch diese Maßnahmen erzielte Haftvermögen nicht ausreichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Metall-Kunststoff-Verbindung zu schaffen, bei der eine auch Stoßbelastungen standhaltende sichere Haftung zwischen Kunststoff und Metall erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vulkanisieren oder Vernetzen des Klebstoffes auf dem Metallteil während oder nach dem Härten des Kunststoffes erfolgt.

Duich dieses Verfahren ist es möglich, eine Metall-I^f.unststoff-Verbindung durch einen einzigen SpritzgieSvorgang herzustellen, bei dem gleichzeitig der gegossene Kunststoffkörper, beispielsweise ein Druckhammer angefertigt werden kann. Der thermisch und/ oder chemisch in einen elastomeren Zustand vulkanisier- oder vernetzbare Klebstoff wird verwendet, um eine elastische Klebstoffv;rbindung zu schaffen, die die auf die Metall-Kunststoff-Verbindung einwirkende Stoßbeanspruchung zu absorbieren vermag. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Kontakt zwischen dem ungehärteten Klebstoff und dem geschmolzenen Material des Hammerkörpers und da-, anschließende Vulkanisieren oder Vernetzen dt-Klebstoffes ergibt eine viel intensivere und gleich .näßigere Verbindung als dies mittels bekannter Vet fahren möglich ist.

Für den Fachmann bereitet es keine Schwierigkc! ten, für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, Klebstoffe oder Mischungen von Klebstoffen aus7uwählen. Die Vulkanisierung oder Vernetzung kam. teilweise oder auch vollständig durch die bei den Spritzgießvorgang auf den Klebstoff einwirkend Wärme erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, die Vu! kanisierung oder Vernetzung des Klebstoffes nach da Härtung des Kunststoffkörpers durch eine besondere Wärmebehandlurj zu bewirken. Es ist jedoch darau' zu achten, daß der verwendete Klebstoff den betni Spritzgießvorgang auftretenden Temperaturen stand hält, d. h. daß keine Zersetzung oder eine nachteilig.. Beeinträchtigung seiner Klebeeigenschaften eintritt.

Die Klebstoffbe'-chichtung kann au? beliebige Weise auf das Metallteil aufgebracht werden. Vorzugsweise wird zunächst das Meiallteil mit Trichloräthylen odet einem anderen Reinigungsmittel entfettet und an schließend eine Lösung des Klebstoffs aufgebrach! und das Lösungsmittel verdampft.

Für das Spritzgießen des Druckhaminerkörpers bietet sich dem Fachmann eine Vielzahl von spritzgießfähi'-en Kunststoffen an. Vorzugsweise wird glasfaserverstärktes Nylon verwendet. Als Klebstoff hierfür ist mit Nitrilpolymer modifiziertes Epoxydharz besonders geeignet. Polyurethan-Klebstoffe wurden jedoch ebenfalls erfolgreich verwendet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel bezieht, bei dem zusätzlich zu der Klebstoffbindung eine mechanische Verankerung verwendet wird, um eine Feder an einem Druckhammerkörper zu befestigen. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Druckmechanismus mit einem Druckhammer und Haltebzw. Rückholfedern;

F i g. 2 eine Schnittansicht des Hammers und der Federn;

F i g. 2 Λ eine vergrößerte Schnittansicht einer Verbindungsstelle zwischen einer Feder und dem gegossenen Druckhammer.

Aus F i g. 1 ist zu ersehen, daß der von zwei Federn 31 getragene Hammer 28 durch einen Hebel 17 bewegt wird, wenn der Elektromagnet 54 erregt wird.

Dadurch wird der Schlageinsatz 41 gegen eine beispielsweise auf einer sich bewegenden Typenkette oder einem anderen Typenträger befindliche Type bewegt. Ein Anschlagssteuerglied 44 begrenzt die Hammerbewegung, und die Federn 31 bringen ihn in die Ruhestellung zurück. Der Elektromagnet wurde, bereits vor Erreichen des Druckkontaktes entregt. Federnanschläge 33 und 39 unterstützen die Begrenzung der Federbewegung. Die Enden der Federn sind durch Befestigungselemente 34 und 35 am Rahmen

der Druckvorrichtung befestigt. Die Befestigungselemente könnrn einen Klebstoff enthalten, um Stoßbeanspruchungen zwischen Feder und Rahmen zu absorbieren.

F i g. 2 zeigt den Hammer 28 mit den nach dem Verfahren an ihm befestigten Federn 31. Der Schlageinsatz 41 kann auch durch ein Typenelement ersetzt werden, wenn ein direkter Druck durch einen für jede Type vorgesehenen Druckhammer erfolgen soll.

In F i g. 2 A ist das in den Hammer 28 eingebettete F.nde der Feder 31 dargestellt. Dieses Ende ist ringförmig gebogen, wodurch die auftretenden Spannungen gleichmäßiger über die ganze Verbindungsstelle verteilt werden und eine bessere mechanische Verankerung der Feder in dem Material des Hammerkörpererzielt wird. Der elastomere Klebstoff 60 umgibt die Feder und bindet diese an das Material des Hammerkörpers. Auf Grund der elastomeren Eigenschaften des Klebstoffes ergibt sich innerhalb der Verbindungsstelle eine gewisse Elastizität. Der zo Stift 30, der aus dem gleichen Material wie der Hammerkörper bestehen kann, ergibt sich aus dem Herstellungsverfahren für diese Verbindung, das im folizenden noch näher beschrieben wird. Die Auskehlung 69 wird durch die Ausgestaltung der Spritzgießform erreicht und dient dazu, die Spannungen gleichmäßiger zu verteilen.

Das Verfahren zum Herstellen des Druckhammers besteht im wesentlichen darin, das mit dem Klebstoff beschichtete Metallteil in dem geschmolzenen Kunst- 3" stoff einzubetten, der anschließend gehärtet wird, um den Hammerkörper zu bilden. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, daß das Ende des klebstoffbeschichteten Metallteiles in eine Spritzgießform gebracht wird, die anschließend in der üblichen Weise mit dem geschmolzenen Kunststoff gefüllt wird. Das Metallteil kann vor dem Eingießen des Kunststoffes auf beliebige Weise in der Form fixiert werden. Vorzugsweise kann dies dadurch geschehen, daß ein Stift, dessen Durchmesser mit dem inneren Durchmesser des ringförmigen Teiles der Fedtr 3! übereinstimmt, in diesen Ring gesteckt und nach dem Spritzgießen wieder entfernt wird. Das dadurch entstehende Loch wird anschließend durch Einsetzen des bereits erwähnten Stiftes 3i9 gefüllt. Dies kann wiederum d;i durch erfolgen, daß ein Stab aus dem Material de Hammerkörpers, der mit dem Klebstoff 60 beschichtet ist, in das Loch hineingeschoben und anschließend auf die entsprechende Länge zugeschnitten wird Dur Stift 30 kann jedoch auch dadurch gebildet werden daß das Loch mit einem härtbaren polymeren Sto:f gefüllt wird, der der gleiche sein kann wie der al·. Klebstoff verwendete polymere Stoff. Anschließen;; erfolgt dann ein Vulkanisieren oder Vernetzen diese polymeren Stoffes. Das zuletzt genannte Verfahren is! wirtschaftlicher als das erstere und wird deshalb bevorzugt angewandt. Es ist jedoch bei dem Vorgarn darauf zu achten, daß kein .--chrumpfcn auftritt, das den Durchmesser des Stiftes verengern würde.

Aus Fig. 2 A ist ersichtlich, daß der Klebstoff 6(1 den Stift 30 bei Anwendung des zuerst genannten Ver fa^rens vollständig umgibt. Wird zum Positionieren der Feder während des Spritzgießverfahrens kein Stiii verwendet, dann entfällt der Klebstoff im Bereich 40 und das Innere des ringförmigen Endes der Feder wird mit dem Material des Hammerkörpers ausgefüllt und bildet mit diesem eine Einheit.

Die Form des Hammers und des Metallteiles kann beliebig variiert werden, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Außerdem können auch ander; Metallteile als die genannten Federn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Hammer verbunden werden.

Für die Herstellung des Hammerköroers wird vorzugsweise glasfaserverstärktes Nylon mit 40 Gewichtsprozent Glas verwendet. Als Klebstoff dient Epoxyd-Nitrilpolymer, das ein Acrylnitril-Butadien-Modifiziermittel enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines ein Metallteil enthaltenden gegossenen Kunststoffkörpers, bei dem ein mit einem vulkanisier- oder vernetzbaren elastomeren Klebstoff beschichtetes Ende des Metallteües mit Kunststoff umspritzt und anschließend der Kunststoff gehärtet wird, dadurch gekennnzeich.net, daß das Vulkanisieren oder Vernetzen des Klebstoffes auf dem Metallteil während oder nach dem Härten des Kunststoffes erfolgt.