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Dokumentenidentifikation DE3780455T2 17.12.1992
EP-Veröffentlichungsnummer 0299113
Titel Herstellungsvorrichtung für Gussprodukte.
Anmelder Asahi Denka Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takeda, Satoru c/o Asahi Denka Kogyo K.K.;
Hayashi, Toshihiro c/o Asahi Denka Kogyo K.K;
Kohno, Hiroshige c/o Asahi Denka Kogyo K.K, Arakawa-ku Tokyo, JP
Vertreter Schwabe, H., Dipl.-Ing.; Sandmair, K., Dipl.-Chem. Dr.jur. Dr.rer.nat.; Marx, L., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Pust, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Aktenzeichen 3780455
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 30.11.1987
EP-Aktenzeichen 871176913
EP-Offenlegungsdatum 18.01.1989
EP date of grant 15.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.12.1992
IPC-Hauptklasse A23G 1/20
IPC-Nebenklasse A23G 9/16   A23L 3/36   A23P 1/00   B29C 33/50   B29C 33/40   A23G 1/22   A23G 3/02   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen, insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen, bei welcher derartige, nicht feste Materialien, wie beispielsweise Wasser, Lebensmittel einschließlich Schokoladenpaste, Fischpastete und Fischpaste sowie Büroartikel, wie beispielsweise Gummi für Radiergummis und übliche Gebrauchsgegenstände, wie beispielsweise Seife in eine elastische Form in Form eines offenen Beutels eingefüllt und dann verfestigt werden, um Erzeugnisse herzustellen.

Unterschiedliche Materialien einschließlich Lebensmitteln wurden durch Ausformen hergestellt. Konventionelle Formen wurden aus mehreren aufgeteilten Formen aufgebaut, die aus einem starren Gehäuse bestehen. Bei diesen konventionellen Verfahren zur Verwendung getrennter Formteile werden die Materialien zunächst in die aufgeteilten Formteile eingefüllt, so daß sie sich innerhalb der Formen verfestigen können, und dann durch Trennung der getrennten Formteile abgezogen.

Diese getrennten Formteile führen allerdings dazu, daß die Verbindungsstelle der Form auf der Oberfläche des auf diese Weise hergestellten Erzeugnisses erkennbar bleibt, was zu geringerwertigen Produkten führt. Es war eine große Anzahl von Formteilen erforderlich, ebenso wie komplizierte Herstellungsschritte, insbesondere dann, wenn Erzeugnisse mit einer komplizierten Form hergestellt werden sollten.

Da eine getrennte Form aus einem starren Gehäuse hergestellt ist, ist darüberhinaus die Herstellung der trennbaren Form so kostenaufwendig, daß die Kosten für das Erzeugnis hoch sind. Insbesondere dann, wenn ein Bereich von Produktarten hergestellt werden soll, jedoch mit geringen Produktionsraten, stellen die Kosten für die getrennte Form einen größeren Anteil der Gesamtkosten des Erzeugnisses dar, und dies verhindert in der Praxis die tatsächliche Erzeugung der gewünschten Gegenstände.

Zusätzlich geschieht es häufig, daß die aus einem starren Gehäuse hergestellte Form unter einem Hochdruck oder einem Vakuum bricht, welcher bzw. welches an die Form bei dem Verfestigungsschritt eines Materials angelegt wird, dessen Volumen sich mit der Temperatur ändert.

Aus der GB-A-1 037 527 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem Wachs zwischen zwei Silikongummi-Formhälften eingespritzt wird, welche die gewünschte Form des zwischen diesen beiden zusammengedrückten Formkörpers aufweisen. Die beiden Formhälften werden in einem eng passenden zylindrischen Kasten zusammengedrückt. Zwar wird Silikongummi als das Formmaterial verwendet, jedoch ist diese Form von der Art, die starr und getrennt ist, und zeigt die voranstehend angegebenen Nachteile. Silikongummi wird deswegen verwendet, da es nicht an dem Wachs anhaftet, und da die Herstellung einer derartigen Gummiform kostengünstig ist. Ein Vakuum muß an die Innenseite der beiden Formhälften angelegt werden, damit die beiden Formhälften eng aneinander angesaugt werden. Zwar ist eine derartige Gummiform kostengünstiger als beispielsweise eine Metallform, jedoch sind eine solche Form und das zugehörige Formgebungsverfahren nicht für die moderne Massenproduktion von Gießprodukten geeignet.

Ein abgeändertes Verfahren zur Herstellung von Gießprodukten unter Verwendung starrer Formen ist in der FR-A-858 525 beschrieben. Diese Druckschrift schlägt eine Kammerplatte vor, welche eine ebene obere Oberfläche und eingebettete Kammern aufweist, die sich zu der entgegengesetzten Seite der oberen Oberfläche hin erstrecken. Über die ebene Oberfläche ist eine Kautschukmembran ausgestreckt, die hierdurch die Öffnung dieser Kammern abdeckt. Die Kammerplatte deckt einen Rahmen ab, an dessen Innenseite ein Vakuum angelegt wird. Die Wände der eingebetteten Kammern sind durchlöchert, und die Kautschukmembran wird in diese Kammern eingesaugt, bis sie flach auf den Seitenwällen und dem Boden jeder Kammer aufliegt. Die Kautschukmembran dient nur dem Zweck, die durchlöcherten Wälle der Kammern abzudichten, wenn das Gießmaterial eingefüllt wird, und zum Abziehen des Gießerzeugnisses, nachdem die Innenseite des Rahmens wiederum dem Umgebungsluftdruck ausgesetzt wurde. Grundsätzlich repräsentiert eine derartige Form eine Hälfte der voranstehend bereits erwähnten starren geteilten Formen und würde sämtliche mit deren Verwendung auftretende Schwierigkeiten aufweisen, und würde darüberhinaus nur die Erzeugung von Gießerzeugnissen einer äußerst einfachen Form gestatten, um nämlich ein derartiges Gießerzeugnis aus seiner Form herauszubekommen.

Eine weitere Ausführungsform einer starren Form einer Vorrichtung zur Erzeugung gegossener Harzkörper eines aushärtenden, polymerisierenden Kunstharzes ist in der DE-D-1 228 781 beschrieben. Eine nicht vakuumdichte Form wird an ihrer Innenseite und ihrer Außenseite einem Vakuum ausgesetzt. Wenn die Form gefüllt ist, so wird der auf die Innenseite der Form ausgeübte Druck vergrößert. Infolge der Druckdifferenz von innen nach außen der Form wird das Kunstharz innerhalb der Form verdichtet, wodurch die Ausbildung von Spalten, Blasen und dergleichen verringert wird. Eine derartige Vorrichtung oder ein derartiges Verfahren ist, obwohl ein Vakuum an die Form angelegt wird, durch welches die Qualität des Erzeugnisses verbessert wird, nicht für die Massenerzeugung gegossener Erzeugnisse geeignet. Darüberhinaus ist die Form immer noch starr, und zeigt daher die bereits erwähnten Schwierigkeiten bei der Handhabung derartiger Formen.

Die Verwendung einer elastischen Form ist aus der FR-A-2 468 455 bekannt. Nach der Verfestigung des Gießproduktes wird ein Vakuum an die Außenseite der elastischen Form angelegt, um die Form auszudehnen, wodurch ein einfaches Abziehen des Gießerzeugnisses erleichtert wird. Zusätzlich wird das Vakuum an der Außenseite an die Form angelegt, bevor sich das Füllmaterial verfestigt hat, um schnelle peristaltische Bewegungen der Form zu erzeugen, wodurch das Füllmaterial jeweils an den geeigneten Ort gebracht wird. Dieses Verfahren kann nicht die Luftblasenausbildung in der Form verhindern, die nur durch das Anlegen eines inneren Vakuums vor und während der Formgebung verhindert werden kann. Darüberhinaus steht eine elastische Form, wie sie von der FR-A-2 468 455 vorgeschlagen wird, einen wesentlichen Teil der Formvorrichtung dar. Sämtliche Herstellungsschritte, beispielsweise das Füllen, die Verfestigung und das Abziehen, finden in einer derartigen Vorrichtung statt, die angesichts der Anforderungen für eine Massenproduktion offensichtlich nachteilig ist.

Die EP-A-0 242 059 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von Gießprodukten, welche eine Fülleinheit aufweist, in welcher ein nicht festes Material in eine elastische Form eingefüllt wird, welche einen Füllabschnitt in Form eines offenen Beutels aufweist, eine Verfestigungseinheit, in welcher das eingefüllte Material innerhalb der elastischen Form verfestigt wird, und eine Abzugseinheit, in welcher ein verfestigtes Erzeugnis aus dem Inneren der elastischen Form abgezogen wird. Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen, um die elastische Form durch Anlegen eines Vakuums zur Außenseite der Form hin, gegenüberliegend der Fülldüse auszudehnen, bevor die Form in der genannten Fülleinheit gefüllt wird.

Ziele und Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Gießprodukten unter Verwendung einer elastischen Form in Form eines offenen Beutels, welche die Erzeugung von Gießprodukten ohne das Auftreten derartiger Verbindungsstellen gestattet, wie sie bei getrennten Formteilen auftreten.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen, mit welcher eine Verringerung der Herstellungskosten der Form selbst sowie die Verhinderung einer Beschädigung der Form erreicht werden kann.

Eine weitere Zielrichtung der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen, bei welcher Materialien vollständig in kleine Hohlräume einer Form eingefüllt werden können, selbst mit äußerst komplizierter Form, ohne daß irgendwelche Luftblasen trotz einer höheren oder niedrigeren Viskosität des Füllmaterials erzeugt werden.

Zur Lösung der voranstehend erwähnten technischen Probleme zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Fülleinheit aufweist, in welcher ein nicht festes Material in eine elastische Gießform eingefüllt wird, die einen Füllabschnitt in Form eines offenen Beutels aufweist, wobei die elastische Gießform vakuumbeaufschlagt wird, wenn das Füllen beginnt, eine Verfestigungseinheit aufweist, um das in die elastische Gießform eingefüllte Material zu verfestigen, eine Abzieheinheit zum Abziehen des verfestigten Erzeugnisses aus dem Inneren der elastischen Gießform, sowie eine Einrichtung, um sowohl den Mundstückabschnitt als auch den Bodenabschnitt der elastischen Gießform in der Fülleinheit einem Vakuum auszusetzen.

Entsprechend der Funktion der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden Materialien zunächst in elastische Gießformen in einer Fülleinheit eingefüllt. Elastische Gießformen werden deswegen verwendet, da eingefüllte oder verfestigte Materialien dadurch abgezogen werden, daß die gesamten Gießformen in der Fülleinheit oder der Abzieheinheit ausgedehnt oder zusammengezogen werden.

Das Einfüllen in die elastischen Gießformen wird dann durchgeführt, wenn die elastischen Gießformen einem Vakuum ausgesetzt sind. Daher befindet sich in der Füllstufe beinahe keine Luft innerhalb des Füllabschnitts in Form eines offenen Beutels, und das Einschließen oder die Ausbildung von Luftblasen in dem in den Füllabschnitt eingefüllten Material kann einfach dadurch verhindert werden, daß man dafür sorgt, daß das Füllmaterial luftfrei ist, bevor das Füllen beginnt.

Darüberhinaus kann der Füllabschnitt in Form eines offenen Beutels dadurch ausgedehnt werden, daß mehr Vakuum an die gegenüberliegende Seite des Eingangs der elastischen Gießform angelegt wird, als in der Innenseite der elastischen Gießform in Form eines offenen Beutels. Entsprechend der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Füllen in die auf diese Weise expandierten Gießformen vorgenommen, und daraufhin kehren die elastischen Gießformen dadurch zu ihrer ursprünglichen Größe zurück, daß das Ausmaß des Vakuums an beiden Seiten langsam nach dem Füllschritt oder während des Füllschrittes angeglichen wird. Dieser Vorgang gestattet auf vorteilhafte Weise das Einfüllen in die Gießform mit einer komplizierteren Formgebung.

Nach dem Einfüllen in die elastische Gießform wird dann das Material in der Verfestigungseinheit verfestigt, die eine Heiz- oder Kühleinheit sein kann, abhängig von den Eigenschaften des Füllmaterials.

Dann wird das auf diese Weise innerhalb der elastischen Gießform verfestigte Material aus dem Inneren der elastischen Gießform in der Abzieheinheit dadurch entfernt, daß die elastische Gießform expandiert wird.

In der gegenüberliegenden Seite des Eingangs der elastischen Gießform kann ein Vakuum entwickelt werden, um die elastische Gießform zu expandieren und so das Erzeugnis abzuziehen. Alternativ hierzu kann das Erzeugnis dadurch abgezogen werden, daß es von der gegenüberliegenden Seite des Eingangs der elastischen Gießform druckbeaufschlagt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen erläutern ein Beispiel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Vorrichtung. Fig. 2 ist eine Perspektivansicht. Fig. 3 ist eine schematische Erläuterung mit einer Darstellung einer Fülleinheit und Fig. 4 ist eine schematische Erläuterung mit einer Darstellung einer Abzieheinheit.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Nachstehend werden unter Bezug auf die Zeichnungen Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, um die Gesamtanordnung der Vorrichtung zu erläutern. Fig. 2 stellt eine teilweise Perspektivansicht dar. Fig. 3 und 4 sind zu dem Zweck vorgesehen, jede Einheit im einzelnen darzustellen.

Die vorliegende Erfindung weist eine Fülleinheit 40 auf, in welcher ein Füllmaterial 11 in eine elastische Gießform 10 eingefüllt wird, eine Verfestigungseinheit 60, in welcher das in die elastische Gießform 10 eingefüllte Material 11 verfestigt wird, und eine Abzieheinheit 70, in welcher das innerhalb der elastischen Gießform 10 verfestigte Füllmaterial 11 abgezogen wird. Diese Einheiten 40, 60 und 70 sind aufeinanderfolgend entlang einem Übertragungsförderer 20 angeordnet und werden durch eine Steuereinheit 30 gesteuert.

Der Übertragungsförderer 20 wird durch eine Riemenscheibe 23 angetrieben, die über ein Reduziergetriebe 22 mit einem Motor 21 verbunden ist, und bewegt sich intermittierend zwischen jeder der Einheiten 40, 60 und 70 mit einer Geschwindigkeit, die durch die Steuereinheit 30 voreingestellt wird.

Weiterhin ist eine Anzahl von Befestigungsplatten 24, die an dem Übertragungsförderer 20 befestigt sind, parallel zur Bewegungsrichtung des Förderers angeordnet. Jede Befestigungsplatte 24 weist ein Befestigungsloch 25 auf, welches größer ist als das Ausmaß des Enderzeugnisses 12.

Die elastische Gießform weist einen Füllabschnitt 13 in Form eines offenen Beutels auf sowie ein Befestigungsteil 14, welches nahe der offenen Kante des Füllabschnitts 13 ausgebildet ist.

Die Form des Füllabschnitts 13 ist kugelförmig, zylindrisch oder in Form von Tieren oder bestimmten Zeichen, und das in das Innere des Füllabschnitts 13 eingefüllte Füllmaterial 11 nimmt die Form der Kugel, des Zylinders, des Musters der Tiere oder der bestimmten Zeichen an, nachdem das Material verfestigt wurde.

Das Befestigungsteil 14 ist ein Flansch, der sich von dem Füllabschnitt 13 aus erstreckt, und in der Befestigungsplatte 24 des Übertragungsförderers 20 befestigt ist, um das Einfüllen des Füllmaterials 11 in das Innere des Füllabschnitts 13 zu erleichtern.

Fig. 3 verdeutlicht ein Beispiel für die Fülleinheit 40.

Bei diesem Beispiel wird das Einfüllen in der Fülleinheit 40 unter Vakuum unter Verwendung einer Vakuumeinrichtung 50 ausgeführt. Sowohl der Mundstückabschnitt als auch der Bodenabschnitt der elastischen Gießform 10 werden einem Vakuum ausgesetzt.

Die Vakuumeinrichtung 50 weist einen oberen Deckel 51 auf, der mit einer oberen Vakuumquelle 53 verbunden ist, sowie einen unteren Deckel 52, der mit einer unteren Vakuumquelle 54 verbunden ist. Die elastische Gießform 10 ist so angeordnet, daß sie ihr Mundstück nach oben hin öffnet, so daß der Füllabschnitt 13 von der Befestigungsplatte 24 aus herunterhängt. Der obere Deckel 51 nähert sich der elastischen Gießform von oben infolge der Betätigung einer ersten vertikalen Bewegungseinrichtung 43, während sich der untere Deckel 52 der elastischen Gießform von unten nähert, durch Betätigung einer zweiten vertikalen Bewegungseinrichtung 44. In Fig. 3 ist eine Fülldüse 41, die mit einer Fülleinrichtung 42 verbunden ist, an dem oberen Deckel 51 befestigt, so daß sich die Fülldüse 41 gleichzeitig mit dem oberen Deckel 51 nach oben und unten bewegt.

Der obere und untere Deckel 51 bzw. 52 bewegen sich auf solche Weise, daß die elastische Gießform 10 zwischen den beiden Deckeln aufgenommen wird, so daß praktisch kein Luftfluß zu den Deckeln 51 und 52 hin und von diesen weg stattfindet, da (nicht dargestellte) Abdichtungen zwischen den Deckeln die Luft fest abschließen.

Die obere Vakuumquelle 53 und die untere Vakuumquelle 54 sind mit so selbstverständlichen Einrichtungen wie Vakuumpumpen, Ventilen und Druckmeßgeräten (nicht dargestellt) versehen. Nachdem die elastische Gießform 10 fest zwischen dem oberen Deckel 51 und dem unteren Deckel 52 aufgenommen wurde, werden die obere Vakuumquelle 53 und die untere Vakuumquelle 54 so betätigt, daß sie ein Vakuum innerhalb des oberen Deckels 51 und des unteren Deckels 52 entwickeln. Daher befindet sich praktisch keine Luft innerhalb des Füllabschnitts 13 in Form eines offenen Beutels. Der Vakuumdruck hängt von der Art des Füllmaterials 11 ab und ist vorzugsweise geringer als der Druck, bei welchem flüchtige Bestandteile in dem Füllmaterial 11 verdampfen oder zu einer Formgebung führen.

Wenn daher ein Füllmaterial 11 in das Innere eines Füllabschnitts 13 auf die voranstehend beschriebene Weise eingefüllt wird, so ist es möglich, den Füllvorgang auszuführen, ohne daß Luftblasen in dem Füllmaterial 11 eingeschlossen sind. Daher ist es nicht erforderlich, den Füllabschnitt 13 beispielsweise mittels Druckbeaufschlagung zusammenzuziehen, um zu verhindern, daß Luft in dem Füllmaterial eingeschlossen ist.

Bei der voranstehenden Erläuterung wurde beschrieben, daß die Fülldüse 41 an dem oberen Deckel 51 befestigt ist, und daß sich die Fülldüse 41 zusammen mit dem oberen Deckel 51 bewegt. Es ist jedoch auch eine andere Anordnung möglich, bei welcher eine vertikale Bewegungseinrichtung für die Fülldüse 41 unabhängig von der ersten vertikalen Bewegungseinrichtung 43 ist, die für den oberen Deckel 51 verwendet wird.

Darüberhinaus können die beiden Deckel 51 und 52 einstückig ausgebildet sein, obwohl erwähnt wurde, daß die elastische Gießform 10 sowohl von dem oberen Deckel 51 als auch von dem unteren Deckel 52 abgedeckt wird, um einem Vakuum ausgesetzt zu werden.

In der voranstehenden Beschreibung sind die obere Vakuumquelle 53 und die untere Vakuumquelle 54 voneinander unabhängig. Allerdings kann auch eine gemeinsame Vakuumquelle vorgesehen sein, und dann wird ein Vakuum sowohl in dem oberen Deckel 51 als auch in dem unteren Deckel 52 ausgebildet, die mit der gemeinsamen Vakuumquelle über eine Verzweigungsleitung verbunden sind.

Der Vakuumdruck kann für die Kammern geändert werden, die von dem oberen Deckel 51 und dem unteren Deckel 52 abgedeckt sind. Wenn mehr Vakuum an dem unteren Deckel 52 angelegt wird, so dehnt sich die elastische Gießform 10 aus, wenn sie mit dem Füllmaterial 11 gefüllt wird. Nach dem Füllen kehrt die elastische Gießform 10 zu ihrer Ursprungsgröße dadurch zurück, daß der Vakuumdruck angeglichen wird, oder daß eine Rückführung des Druckes auf Atmosphärendruck erfolgt. Wenn die elastische Gießform 10 wieder ihre Ursprungsform annimmt, drückt die Kraft beim Zusammenziehen das Füllmaterial 11 in die kleinsten Hohlräume des Füllabschnitts 13, und dies gestattet das Einfüllen in eine elastische Gießform mit einer komplizierteren Formgebung.

Wenn der Vakuumdruck für den oberen Deckel 51 und den unteren Deckel 52 geändert wird, so können Vakua getrennt durch die Verwendung der oberen Vakuumquelle 53 und der unteren Vakuumquelle 54 entwickelt werden, wie bei diesem Beispiel beschrieben wurde. Alternativ hierzu kann eine einzelne Vakuumquelle mit geeigneten Ventilen verwendet werden, um eine Vakuumdifferenz zur Verfügung zu stellen.

Bei einem hochviskosen Füllmaterial 11 können sich, selbst wenn infolge des Vakuums nur wenig Luft in der elastischen Gießform 10 enthalten ist, Luftblasen ausbilden, die zu Gußerzeugnissen mit Hohlräumen führen. Dies gilt insbesondere, wenn das Füllmaterial 11 in das Innere des Füllabschnitts 13 der elastischen Gießform 10 direkt durch eine Fülldüse 41 eingefüllt wird, die nahe dem Mundstückabschnitt der elastischen Gießform 10 angeordnet ist.

In diesem Fall läßt sich die folgende Änderung vornehmen. Zunächst einmal wird eine erste vertikale Bewegungseinrichtung 43 für den oberen Deckel 51 als getrennte Anordnung aufgebaut, die unabhängig von der vertikalen Bewegungseinrichtung der Düse für die Fülleinrichtung 42 einschließlich der Fülldüse 41 ist. Dann werden beide vertikalen Bewegungseinrichtungen auf solche Weise gesteuert, wie dies nachstehend angegeben ist.

Man läßt die Fülldüse 41 der Fülleinrichtung 42 den oberen Deckel 51 durchdringen, und dann wird sie in der Nähe des Bodens des Füllabschnitts 13 der elastischen Gießform 10 über den Übertragungsförderer 20 mit Hilfe der vertikalen Bewegungseinrichtung 43 abgesenkt, um die Gießform teilweise zu füllen, und dann wird nur die Fülldüse 41 langsam durch die Wirkung der vertikalen Bewegungseinrichtung für die Düse angehoben, während das Material eingefüllt und der obere Deckel 51 in derselben Position belassen wird.

Daher muß in diesem Fall eine entsprechende Beziehung zwischen einer Füllgeschwindigkeit der Fülleinrichtung 42 und einer Geschwindigkeit der vertikalen Bewegungseinrichtung für die Düse nach oben existieren. Zusätzlich müssen beide voranstehend erwähnten Geschwindigkeiten geändert werden, wenn eine elastische Gießform verwendet wird, deren Querschnittsflächen sich mit der Höhe ändern. Diese Geschwindigkeitsänderung kann durch Nockengeräte erreicht werden. Da die Änderung von Nockengeräten zusammen mit der Änderung elastischer Gießformen aufwendig ist, werden vorzugsweise die beiden Variablen, nämlich eine Rate des Füllmaterials pro Einheitszeit und eine Geschwindigkeit der Vertikalbewegung, gleichzeitig durch ein programmiertes Steuersystem gesteuert.

Alternativ hierzu kann die Fülleinrichtung 42 in ihrer Ausgangslage bleiben, während die elastische Gießform 10 mit der vertikalen Bewegungseinrichtung nach oben und unten bewegt wird (nicht dargestellt).

Wenn derartige Einheiten oder Bauteile in einer Produktionsstraße vereinigt sind, so kann die elastische Gießform 10 in einer Ruhelage verbleiben, in welcher sie durch die Fülleinheit 40 gefüllt wird, und kann dann nach Beendigung des Füllvorgangs intermittierend befördert werden. Alternativ hierzu kann die Fülleinheit 40 entlang der Produktionsstraße befördert werden, um das Füllmaterial 11 durch die Fülleinheit 40 einzufüllen.

Eine Verfestigungseinheit 60 wird dazu verwendet, ein Füllmaterial 11 innerhalb der elastischen Gießform 10 zu verfestigen.

Diese Einheit besteht aus einer Heizeinrichtung, einer Kühleinrichtung, einer Kombination derartiger Einrichtungen, oder aus anderen Einrichtungen.

Der spezifische Aufbau der Verfestigungseinheit 60 hängt von dem Material ab, aus welchem das Füllmaterial 11 besteht.

Wenn das Füllmaterial 11 eine Substanz ist, die sich beim Kühlen verfestigt, beispielsweise Fett, Butter, Margarine, Schokolade, Käse, Gelee, Speiseeis oder Wasser, so kann die Verfestigungseinheit 60 eine Kühleinheit sein.

Wenn im Gegensatz hierzu das Füllmaterial 11 eine Substanz ist, die sich beim Erhitzen verfestigt, beispielsweise eine Proteinlösung, Fischpastete oder Fischpaste, oder Gummi für ein Radiergummi, so kann die Verfestigungseinheit 60 eine Heizeinheit sein.

Wenn das Füllmaterial 11 ein Lebensmittel ist, so ist ein Kochvorgang ebenso erforderlich wie der Erhitzungsschritt für das Material 11. Dann kann eine Kocheinheit in Kombination mit der Verfestigungseinheit 60 verwendet werden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Gießform 10 so elastisch, daß sie bei der Verfestigung in der Verfestigungseinheit 60 nicht bricht, selbst wenn das Material 11 sein Volumen ändert. Wenn andererseits die Gießform aus einem starren Gehäuse besteht, so kann dieses manchmal brechen, infolge einer Erhöhung des Innendrucks, wie er beispielsweise bei der Verfestigung von Wasser durch Kühlen auftritt. Bei der vorliegenden Erfindung allerdings tritt keine Beschädigung oder ein Reißen auf, da sich die elastische Gießform 10 ausdehnen kann, während sich ihr Volumen vergrößert.

Fig. 4 zeigt eine Abzieheinheit 70, bei welcher das verfestigte Erzeugnis aus dem Inneren des Füllabschnitts 13 der elastischen Gießform 10 abgezogen wird.

Bei dieser Abzieheinheit 70 kann das Erzeugnis 12 dadurch ausgestoßen werden, daß das Erzeugnis 12 von der gegenüberliegenden Seite der Öffnung der elastischen Gießform aus druckbeaufschlagt wird, infolge der Elastizität der Gießform.

Alternativ hierzu kann die offene Kante durch eine externe Kraft gedehnt werden, bevor das Erzeugnis 12 von der gegenüberliegenden Seite der offenen Kante aus herausgesdrückt wird.

Unabhängig davon, welches Verfahren verwendet wird, erfährt manchmal ein Teil des Erzeugnisses entsprechend dem gegenüberliegenden Teil der Öffnung infolge der Wirkung der Druckkraft eine Deformation.

Zur Lösung dieses Problems kann die nachstehend angegebene Abzieheinheit verwendet werden, in welcher kein einziger Teil des Erzeugnisses 12 durch eine externe Kraft beeinflußt wird.

In dieser Art einer Abzieheinheit 70 wird der Füllabschnitt 13, der sich unterhalb der Befestigungsplatte 24 einen Übertragungsförderers 20 befindet, durch eine Riemenscheibe 23 umgedreht, so daß er oberhalb der Befestigungsplatte 24 angeordnet wird, und dann läßt man das Gußerzeugnis 12 innerhalb der Gießform 10 auf einen Abzugsförderer 71 fallen, der sich darunter befindet, durch Expandieren des Füllabschnitts 13. Alternativ hierzu kann das Gußerzeugnis 12 abgezogen werden, wenn sich der Füllabschnitt 13 in einer horizontalen Lage befindet.

Die Abzieheinheit 70 dieser Art weist eine Drehwelle 72 auf, die von einem Motor 21 gedreht wird, einen auf der Drehwelle 72 befestigten Vakuumnocken 73, eine Übertragungsstange 74, die durch die Drehung des Vakuumnockens geschüttelt wird, und ein Vakuumgehäuse 75, welches auf der Kante der Übertragungsstange 74 angeordnet ist.

Die Drehwelle 72 wird von demselben Motor 21 gedreht, der zum Antrieb des Übertragungsförderers 20 verwendet wird, und zwar auf solche Weise, daß jede der anderen Einheiten hiermit synchronisiert ist.

Der Vakuumnocken 73 dient als vorderer Nocken, der auf der Drehwelle 72 befestigt ist.

Die Vakuumeinheit 75 ist mit einer Vakuumquelle 76 verbunden, und wird dazu verwendet, in einer Vakuumkammer 77 innerhalb der Vakuumeinheit 75 einen Vakuumzustand aufrechtzuerhalten.

Die Vakuumquelle 76 weist eine Vakuumpumpe, ein Ventil und ein Druckmeßgerät auf, obwohl dies nicht im einzelnen dargestellt ist.

Die Vakuumkammer 77 weist eine solche Größe auf, daß sie den Füllabschnitt 13 abdeckt, in welchem das Erzeugnis 12 enthalten ist. Ein Kissen 78 wird auf die obere Oberfläche des Inneren der Vakuumkammer 77 aufgelegt.

Die Wirkung der Abzieheinheit 70 ist wie nachstehend angegeben. Zuerst wird das Material 11 innerhalb des Füllabschnitts 13 in der Verfestigungseinheit 60 verfestigt, und daraufhin wird es durch die Riemenscheibe 23 herumgedreht. Dann bewegt sich der Übertragungsförderer 20 intermittierend, so daß der das verfestigte Erzeugnis enthaltende Füllabschnitt 13 oberhalb der Befestigungsplatte angeordnet wird.

Nunmehr deckt die Vakuumkammer 77 den Füllabschnitt 13 ab, und das Innere der Vakuumkammer 77 wird durch die Vakuumquelle 76 evakuiert. Daher dehnt sich die aus einem elastischen Gehäuse bestehende elastische Gießform 10 so aus, daß sie in Berührung mit der Innenwand der Vakuumkammer 77 gelangt. Zur selben Zeit kommt das Befestigungsteil 14 ebenso wie der Füllabschnitt 13 der elastischen Gießform 10 in enge Berührung mit dem Inneren der Vakuumkammer 77, und um das Befestigungsloch 25 der Befestigungsplatte 24 herum wird eine Öffnung ausgebildet.

Dann verläßt das Erzeugnis 12 die elastische Gießform 10 und fällt nach unten durch das Befestigungsloch 25 der Befestigungsplatte 24, wobei das Loch größer als das Erzeugnis 12 ist. Dann wird das Erzeugnis in eine bestimmte Position durch einen Abzugsförderer 71 übertragen, der unterhalb der Abzieheinheit 70 angeordnet ist.

Wenn ein Vakuum an die Gießform 10 angelegt wird, die in einer solchen Richtung angeordnet ist, wie es in dem dargestellten Beispiel gezeigt ist, so kann die Gießform mit der oberen Oberfläche des Inneren der Vakuumkammer 77 zusammenstoßen, wodurch sich eine mögliche Deformation ergibt. Bei dem voranstehend erläuterten Beispiel ist allerdings das Kissen 78 an der oberen Oberfläche des Inneren der Vakuumkammer 77 befestigt, um eine derartige Deformation zu verhindern.

Zwar zeigt die als Beispiel dargestellte Zeichnung eine zylindrische Vakuumkammer 77 mit einer Endkappe, jedoch ist es wünschenswert, eine sich vollständig oder teilweise verjüngende Kammer (nicht gezeigt) vorzusehen, da eine derartige Form einen freien Fall des Erzeugnisses von der Innenseite der Vakuumkammer 77 aus gestattet.

Da die gesamte Form des Gußerzeugnisses 12, welches so erzeugt wurde, durch die Form des Füllabschnitts 13 der elastischen Gießform 10 bestimmt wird, können durch Vorbereitung verschiedener elastischer Gießformen jegliche Formen von Gußerzeugnissen 12 hergestellt werden.

Verglichen mit solchen Gießformen, die aus einem starren Gehäuse bestehen, kann die elastische Gießform 10 mit niedrigen Kosten in Massenproduktion hergestellt werden. Zusätzlich zu dem Kostenvorteil des Gußerzeugnisses 12 weist das erfindungsgemäße Erzeugnis keine derartige Verbindungsstelle auf, wie sie bei Erzeugnissen auftritt, die mit geteilten Gießformen hergestellt werden, so daß sich ein natürlich aussehendes und hochwertiges Erzeugnis erhalten läßt. Darüberhinaus lassen sich die Herstellungsschritte vereinfachen, da keine Aufteilungen der Gießformen in mehrere Richtungen erforderlich sind.

Da das Einfüllen in die elastische Gießform 10 dann ausgeführt wird, wenn die elastische Gießform einem Vakuum ausgesetzt ist, befindet sich praktisch keine Luft innerhalb des Füllabschnitts 13 in Form eines offenen Beutels zum Zeitpunkt der Füllung. Daher kann einfach ein Einschließen oder die Ausbildung von Luftblasen in dem Füllmaterial 11, welches in den Füllabschnitt 13 eingefüllt ist, dadurch verhindert werden, daß man dafür sorgt, daß vor Beginn der Füllung das Füllmaterial 11 luftfrei ist.

Zusätzlich kann der Füllabschnitt 13 in Form eines offenen Beutels durch Anlegen von mehr Vakuum an die gegenüber liegende Seite der Öffnung der elastischen Gießform 10 als an die Innenseite der elastischen Gießform in Form eines offenen Beutels ausgedehnt werden. Das Einfüllen des Füllmaterials 11 erfolgt in die auf diese Weise expandierte Form, und daraufhin kehrt die elastische Gießform 10 dadurch zu ihrer Originalgröße zurück, daß das Ausmaß des Vakuums auf beiden Seiten langsam während der Füllschritte oder nach den Füllschritten angeglichen wird. Dieser Vorgang erlaubt auf vorteilhafte Weise das Einfüllen in die Gießform einer komplizierteren Form.

Die elastische Gießform 10 kann sich ausdehnen und zusammenziehen entsprechend der Volumenänderung des Füllmaterials 11 bei dem Verfestigungsschritt in der Verfestigungseinheit 60. Daher tritt ein Bruch der elastischen Gießform 10 überhaupt nicht auf.

Darüberhinaus wird die Form des Erzeugnisses 12 bei dem Abziehschritt keine Beschädigung erleiden, da ein Vakuum verwendet wird, um das Erzeugnis 12 in der Abzieheinheit 70 sanft abzuziehen.

Es wird darauf hingewiesen, daß gemäß der voranstehenden Beschreibung die elastische Gießform 10 jedes elastische Material einschließlich Weichgummi und Weichplastik umfassen kann. Jedes Material kann für die Gießform verwendet werden, solange es nur elastisch ist.

Wie voranstehend im einzelnen beschrieben wurde, stellt die Gießform in Form eines offenen Beutels gemäß der vorliegenden Erfindung Erzeugnisse ohne Verbindungsstellen zur Verfügung, führt zu niedrigen Herstellungskosten der Gießform selbst, zur Verhinderung eines Formenbruches und ebenso zu einer erheblichen Vereinfachung der Herstellungsschritte. Darüberhinaus kann das Füllmaterial unabhängig von seiner Viskosität in das Innere der elastischen Gießform eingefüllt werden, ohne daß Luftblasen in dem Füllmaterial eingefangen werden.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen, mit

a) einer Fülleinheit (40), bei welcher ein nicht festes Material in eine elastische Gießform (10) eingefüllt wird, die einen Füllabschnitt in Form eines offenen Beutels aufweist, wobei die elastische Gießform (10) vakuumbeschlagt wird, wenn das Füllen beginnt,

b) einer Verfestigungseinheit (60) zum Verfestigen des in die elastische Gießform (10) eingefüllten Materials,

c) einer Abzieheinheit (70) zum Abziehen des verfestigten Erzeugnisses aus dem Inneren der elastischen Gießform (10), und

d) einer Einrichtung (50), um sowohl den Mundstückabschnitt als auch den Bodenabschnitt der elastischen Gießform (10) in der Fülleinheit (40) einem Vakuum auszusetzen.

2. Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen nach Anspruch 1, bei welcher ein Befestigungsteil für die elastische Gießform ein Flansch ist, der sich von einer Öffnung des Einfüllabschnitts in Form eines offenen Beutels auserstreckt.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen nach Anspruch 1, bei welcher der Einfüllabschnitt in Form eines offenen Beutels durch Anlegen von mehr Vakuum an die gegenüberliegende Seite der Öffnung der elastischen Gießform als an die Innenseite der elastischen Gießform in Form eines offenen Beutels expandiert wird.

4. Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen nach Anspruch 1, bei welcher die elastische Gießform in einer sich verjüngenden Vakuumkammer angeordnet ist.

5. Vorrichtung zur Herstellung von Gußerzeugnissen nach Anspruch 1, bei welcher ein Vakuum zum Abziehen der Erzeugnisse in der Abzieheinheit eingesetzt wird.







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