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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff - Dokument DE4101831A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4101831A1 06.08.1992
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff
Anmelder Peguform-Werke GmbH, 7805 Bötzingen, DE
Erfinder Pallerberg, Wilfried, 7805 Bötzingen, DE
Vertreter Witte, H., Dipl.-Ing., 4100 Duisburg; Röther, P., Dipl.-Phys., Pat.-Ass., 4630 Bochum
DE-Anmeldedatum 23.01.1991
DE-Aktenzeichen 4101831
Offenlegungstag 06.08.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.08.1992
IPC-Hauptklasse B29C 41/18
IPC additional class // B29L 31:30,31:58  
Zusammenfassung Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff, bei dem bzw. der eine einseitig offene Form mit einem an die Öffnung dichtend angesetzten Behälter, der Kunststoff in Form von Pulver, Granulat oder Flüssigkeit enthält, verschwenkt wird, wobei sich der Kunststoff an der Innenseite der beheizten Form absetzt und eine Kunststoffhaut bildet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Innenfläche der Form durch mindestens eine Kunststoffprofilleiste in mindestens zwei Teilbereiche unterteilt wird, die jeweils mit einem unterschiedlichen bzw. unterschiedlich gefärbten Kunststoff aus dem Behälter beschichtet wird, wobei die Kunststoffprofilleiste mit den verschiedenen Kunststoffhäuten reagiert bzw. verschmilzt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 2.

Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 34 17 727 bekannt. Mit einer Vorrichtung dieser Art und einem entsprechenden Verfahren werden z. B. die Verkleidungen von Armaturentafeln in Kraftfahrzeugen oder auch die Innenverkleidungen von Türen, Kopftstützen usw. hergestellt.

Es wird dazu eine Form, deren Innenfläche entsprechend dem herzustellenden Gegenstand ausgebildet ist, auf einen mit Kunststoffpulver, -granulat oder einer mit Wärme härtbaren Flüssigkeit gefüllten Behälter aufgesetzt. Die Form, in der Regel eine galvanisch hergestellte Schale, ist vorgeheizt oder wird aufgeheizt.

Durch Verschwenken der aus Form und Behälter gebildeten Einheit gelangt der Kunststoff auf die heiße Innenfläche und schmilzt oder reagiert dort an.

Durch Zurückschwenken fließt überschüssiges Material wieder zurück in den Behälter. Nach dem Abkoppeln des Behälters und der Abkühlung der Form kann die feste Haut an der Innenseite des Behälters als fertiges schalenförmiges Kunststoffteil abgelöst werden.

Häufig besteht der Wunsch, einen solchen Kunststoffgegenstand aus unterschiedlichem und insbesondere gefärbtem Material herzustellen. Dazu hat man auch schon zwei spiegelsymmetrische Formen nebeneinander gestellt und je einen Behälter mit unterschiedlicher Farbe angekoppelt. Nach dem Anschmelzen und der Abnahme der beiden Behälter können dann die beiden Formhälften zusammengeklappt werden, so daß die beiden noch warmen Kunststoffteile zusammenschmelzen.

Dieses Verfahren läßt sich jedoch nur für kleinere Teile, z. B. Kopfstützen anwenden und ist für größere Teile nicht mehr geeignet. Darüber hinaus ergibt sich beim Zusammenfügen der beiden Kunststoffteile eine unsaubere und ungleichmäßige Nahtstelle und somit eine ungleichmäßige Farbtrennung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bzw. der auch große Kunststoffgegenstände komplizierter Form, die in wenigstens zwei Bereichen aus unterschiedlichen oder unterschiedlich gefärbten Kunststoffen bestehen, in einem Schritt hergestellt werden können. Dabei sollen die bei bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren auftretenden Probleme mit ungleichmäßigen oder verschmutzten Farbtrennungen vermieden werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2.

Zur Herstellung von Gegenständen, die z. B. aus zwei unterschiedlich gefärbten Kunststoffen bestehen, ist eine Form und ein Materialbehälter vorgesehen, der mit einer Trennwand versehen ist, so daß auf jeder Seite der Trennwand ein Material mit anderer Farbe eingefüllt werden kann.

Die Oberkante der Trennwand ist nun so gestaltet, daß ihre Kontur der Kontur der Form im Bereich der gewünschten Farbtrennung folgt. Auf der Oberkante der Trennwand ist ein Profil aus einem Material befestigt, das mit den beiden unterschiedlichen Kunststoffen verschmelzen oder reagieren kann.

Nach dem Ankoppeln des Behälters an die Form berührt die Trennwand mit dem Profil die Form genau abdichtend. Nach dem Schwenken der Einheit können sich daher die beiden verschiedenfarbigen Materialien nicht vermischen, sondern können nur jeweils auf einer Seite in der Form anschmelzen oder anreagieren.

Gleichzeitig verbinden sich die beiden verschiedenfarbigen Kunststoffe jeweils von einer Seite mit dem Profil, das dadurch ein Teil des Gegenstandes wird.

Nach dem Zurückschwenken des Behälters wird dieser so abgekoppelt, daß das Profil in der Form zurückbleibt und nach dem Erkalten mit dem Gegenstand entnommen wird. Der zweifarbige Gegenstand hat damit eine genau definierte Farbtrennung mit einer für die Großserienproduktion geeigneten Reproduzierbarkeit.

Für einen weiteren Herstellungsprozeß wird eine neue Profilleiste auf der Oberkante der Trennwand angebracht.

Gemäß dem Merkmal des Anspruchs 3 kann die Profilleiste selbst ein Formteil sein, das aus unterschiedlich gefärbtem oder unterschiedlichem Material besteht. Auf diese Weise wird eine exakt geradlinige Farbtrennung erreicht. Darüber hinaus ist die Handhabbarkeit der Profilleiste verbessert, wodurch höhere Taktzeiten bei der Herstellung der Formteile gewährleistet sind.

Damit die Profilleiste absolut dicht auf der Innenkontur der Form aufliegt, ist gemäß Anspruch 4 vorgesehen, daß zwischen der Oberkante der Trennwand und der Profilleiste ein Federelement angeordnet ist. Dieses Federelement preßt nach der Verbindung von Behälter und Form die Profilleiste auf ihrer ganzen Länge gegen die Innenfläche der Form.

Eine besondere vorteilhafte und einfache Ausführungsform eines derartigen Federelements ist Gegenstand des Anspruchs 5. Durch das z. B. aufblasbare Hohlprofil ist eine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Länge der Profilleiste gewährleistet.

Entsprechende Hohlprofile können auch an den Behälterkanten vorgesehen sein, die sich an die Form anlegen. Auf diese Weise werden Toleranzen des Profils und der Form ausgeglichen. Diese Ausgleichs- bzw. Dichtfunktion kann jedoch auch von anderen elastischen Materialien verwirklicht werden.

Gemäß Anspruch 6 kann die Oberkante der Trennwand jedoch auch aus getrennt voneinander verschieblichen Teilstücken bestehen, die in einer Nut-Feder-Verbindung relativ zur Trennwand geführt sind. Diese beweglichen Schieber oder auch ähnliche Bauteile dienen ebenfalls zum Ausgleich von Toleranzen und führen zur Abdichtung der Profilleiste gegen die Form insbesondere an kritischen Stellen. Die verschieblichen Teilstücke können dabei entweder mechanisch oder auch hydraulisch bzw. pneumatisch bewegt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichen dargestellt und näher erläutert.

Es zeigen:.

Fig. 1 schematisch und im Schnitt einen Behälter mit einer Trennwand und aufgesetzter Form;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Oberkante der Trennwand gemäß Fig. 1 mit Profil und aufblasbarem Federelement und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Oberkante gemäß Fig. 2.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 wird eine Kunststoffhaut zur Abdeckung einer Armaturentafel hergestellt, deren eine Hälfte schwarz und deren andere Hälfte weiß bzw. hell sein soll. Dabei soll das zweifarbige Kunststoffteil einstückig, d. h. durchgehend sein. Dazu wird auf einen Behälter 1 eine Form 2 aufgesetzt, die im wesentlichen so ausgebildet ist, wie eine Form zur Herstellung einfarbiger Kunststoffteile. Am Rand 3 des Behälters 1 ist schematisch eine Dichtung dargestellt, die an den Seitenflanschen der Form 2 anliegt. Im Innern des Behälters 2 ist eine Trennwand 4 vorgesehen, deren Oberkante 5 der Kontur der Form 2 folgt. Wie in der Fig. 2 genauer dargestellt, weist die Oberkante 5 der Trennwand 4 ein in eine Nut 6 eingesetzes Federelement 7 aus Silikongummi auf. Auf dieses Federelement 7 wird eine Profilleiste 10 aufgelegt, wobei ein Steg 9 der Profilleiste 10 in eine Nut 8 des Federelements 7 eingreift. Die Profilleiste 10 besteht vorzugsweise aus PVC. Das Federelement 7 besitzt einen Luftkanal 11, der von außen mit Preßluft beaufschlagbar ist und so für einen guten Andruck der Profilleiste 10 an die Form 2 sorgt.

Die aus dem Behälter 1 und der Form bestehende Einheit wird dann in der beim Rotationsgießen üblichen Weise gedreht und dabei gegebenenfalls zusätzlich gerüttelt. Dann schmilzt das in den beiden Kammern 1a und 1b des Behälters 1 links und rechts von der Trennwand 4 befindliche schwarze Kunststoffmaterial 12a bzw. weiße Kunststoffmaterial 12b an der Innenwand der Form 2 sowie außerdem an der PVC-Profilleiste 10 an, wobei die Form 2 vorher auf ausreichende Temperatur geheizt worden ist.

Nach dem Rückschwenken der Einheit 1, 2 in die in Fig. 1 dargestellte Lage kann die Form abgenommen werden. Sie kann dann in einen Ofen gebracht werden, um das Kunststoffmaterial 12 auch an der Innenseite auszureagieren.

Nach dem Abkühlen, beispielsweise durch Besprühen mit Wasser, kann das fertige, zweifarbige Kunststoffteil entnommen werden. Da die Profilleiste 10 Teil des Kunststoffteils geworden ist, muß vor dem nächsten Arbeitsgang eine neue Profilleiste auf das Federelement aufgesteckt werden. Die Profilleiste 10 kann ebenfalls zweifarbig ausgeführt werden, so daß eine saubere Trennungslinie erzielt wird. Falls gewünscht, kann aber auch eine Profilleiste 10 in einer der beiden Farben oder einer dritten Farbe gewählt werden.

Die Fig. 3 zeigt schematisch und im Schnitt eine alternative Ausbildung der Trennwand 4 im Bereich ihrer Oberkante.

Die aus Fig. 2 bekannte Oberkante der Trennwand ist aus mehreren profilierten Teilstücken 15 gebildet, die relativ zueinander in Richtung auf die Form 2 verschiebbar ausgebildet sind. Die Verbindung mit dem festen Trennwandteil wird durch eine Nut 16 und eine entsprechende Feder 17 hergestellt, die als Führung bei der Verschiebung der Teilstücke 15 dient. Die Verschiebung erfolgt beispielsweise mit Luftdruck oder auch hydraulisch. Wie schon in der Fig. 2 dargestellt, ist auch hier zwischen der Oberkante und der Profilleiste 10 ein Federelement 7 mit Luftkanal 11 angeordnet, das eine zusätzliche Anpressung ermöglicht. Auf diese Weise ist ein absolut dichter Sitz der Profilleiste auf der Forminnenkontur sowie ein Ausgleich von eventuellen Toleranzen gewährleistet.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff, bei dem eine einseitig offene Form mit einem an die Öffnung dichtend angesetzten Behälter, der Kunststoff in Form von Pulver, Granulat oder Flüssigkeit enthält, verschwenkt wird, wobei sich der Kunststoff an der Innenseite der beheizten Form absetzt und eine Kunststoffhaut bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Form (2) durch mindestens eine Kunststoffprofilleiste (10) in mindestens zwei Teilbereiche unterteilt wird, die jeweils mit einem unterschiedlichen bzw. unterschiedlich gefärbten Kunststoff aus dem Behälter (2) beschichtet wird, wobei die Kunststoffprofilleiste (10) mit den Kunststoffhäuten auf den Teilbereichen der Form (2) reagiert bzw. verschmilzt.
  2. 2. Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Gegenständen aus Kunststoff zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Form und einem Kunststoff in Form von Pulver, Granulat oder Flüssigkeit enthaltenden Behälter, auf den die Form abdichtend aufsetzbar ist, wobei die aus der Form und dem Behälter bestehende Einheit drehbar ausgebildet und die Form zum Anschmelzen von Kunststoffmaterial aus dem Behälter unter Bildung einer Haut auf der formenden Fläche der Form aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) wenigstens eine Trennwand (4) aufweist, die den Behälter (1) in zwei Teilräume (1a, 1b) zur Aufnahme unterschiedlicher bzw. unterschiedlich gefärbter Kunststoffe unterteilt, wobei die freie Kante (5) der Trennwand (4) der Kontur der aufgesetzten Form (2) entspricht und auf die freie Kante (5) der Trennwand (4) eine Profilleiste (10) aus einem mit dem Gießmaterial reagierenden bzw. verschmelzenden Material aufgesetzt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (10) selbst ein Formteil ist, das aus unterschiedlich gefärbtem oder unterschiedlichem Material besteht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der freien Kante (5) der Trennwand (4) und der Profilleiste (10) ein Federelement (7) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) ein aus Gummi bestehendes Hohlprofil ist, dessen Hohlraum druckbeaufschlagbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Kante (5) der Trennwand (4) aus getrennt voneinander verschieblichen Teilstücken (15) besteht, die in einer Nut-Feder-Verbindung (16, 17) relativ zur Trennwand (4) geführt sind.






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