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Dokumentenidentifikation DE3888507T2 23.06.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0323213
Titel Verfahren zur Herstellung von gegossenen Produkten.
Anmelder Hashimoto Forming Industry Co. Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP
Erfinder Kimura, Kaoru HASHIMOTO FORMING IND. CO. LTD., Totsuka-ku Yokohama City Kanagawa Pref., JP
Vertreter Louis, D., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., 83700 Rottach-Egern; Pöhlau, C., Dipl.-Phys., 90489 Nürnberg; Lohrentz, F., Dipl.-Ing., 82319 Starnberg; Segeth, W., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 90489 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 3888507
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.12.1988
EP-Aktenzeichen 883123457
EP-Offenlegungsdatum 05.07.1989
EP date of grant 16.03.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.06.1994
IPC-Hauptklasse B26D 7/10
IPC-Nebenklasse B29C 65/74   B26D 3/02   B26D 7/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ihn gegossenen Produkten bestehend aus einem thermoplastichen synthetischen Harzmaterial.

Um gegossene Produkte, typischerweise für Automobile, herzustellen, ist es im allgemeinen bekannt, das Harzmaterial entweder durch einen Einspritzvorgang oder durch einen Extrusionsvorgang in einen länglichen Formkörper mit einem Querschnitt, der dem des gegossenen Produktes entspricht, zu gießen, und den Formkörper an wenigstens einem Ende auf eine festgelegte Länge des gegossenen Produktes zu schneiden. Jedoch bleibt die sich ergebende Schnittfläche auf dem gegossenen Produkt klar sichtbar und von der Außenseite zugänglich, wenn das gegossene Produkt an seinem Platz angebracht ist. Solch eine Schnittfläche verschlechtert nicht nur das Erscheinungsbild, sondern wirkt auch als verletzende Kante. Es ist daher übliche Praxis, eine geeignete Endstückbehandlung durchzuführen, z.B. durch Überziehen der Schnittfläche mit einer Endkappe, das beschwerliche und zeitaufwendige Produktionsschritte erfordert und das daher ziemlich unvorteilhaft ist.

Um die oben erwähnte Endstückbehandlung auszuschließen und damit die Produktivität zu verbessern, gab es einen Vorschlag, bei dem ein länglicher Formkörper, der aus einem synthetischen Harzmaterial gebildet wurde, zuerst heruntergekühlt und dann dem Schneidevorgang mittels eines Schneidemessers, an die eine Hochfrequenzspannung angelegt wurde, unterworfen wurde (vergleiche JP-A-54-11,977 und JP-A-61-108,027, die zweite davon offenbert ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffer jeweils der Ansprüche 1 und 8). Mit einem solchen Schneideverfehren ist jedoch das Harzmaterial, das in Kontakt mit oder in der Nähe des Schneidemessers ist, einem Einschmelzen unterworfen, und bildet eine Schnittfläche, die im Erscheinungsbild von der restlichen äußeren Oberfläche des gegossenen Produktes beträchtlich verschieden ist. Da darüberhinaus die Klinge während des Schneidens in Kontakt mit dem geschmolzenen Harzmaterial gebracht wird, ist es sehr schwierig, eine glatte und gerade Schnittoberfläche zu formen und ein verfeinertes Erscheinungsbild zustande zu bringen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von gegossenen Produkten bereitzustellen, das es ermöglichlicht, die oben erwähnten Nachteile das Standes der Technik auszuschließen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von gegossenen Produkten, bestehend aus einem thermoplastischen synthetischen Harzmaterial, bereitgestellt, das die Schnitte des Formens des besagten Harzmaterials zu einem länglichen Formkörper mit einen Querschnitt, dem dem des gegossenen Produktes entspricht, und des Schneidens das Formkörpers an wenigstens einem Ende umfaßt, um ihm eine Länge zu geben, die vorherbestimmt ist als die des gegossenen Produktes:

wobei ein Schneidemesser zu einer ersten von zwei entgegengesetzten Oberflächen des Formkörpers hin vorgeschoben wird, um eine longitudinale Endoberfläche des Schnittkörpers zu bilden; und das

dadurch gekennzeichnet ist, daß der Formkörper einem Erhitzungsschritt bei einer erhöhten Temperatur wenigstens naheliegend zu der, bei der das besagte Schneiden durchgeführt wird, unterzogen wird, und der Erhitzungsschritt wird so kontrolliert, daß der innere Teil des Formkörpers über die Erweichungstemperatur des Harzmaterials hinaus erhitzt wird, so daß dieser reicher als der äußere Teil des Formkörpers ist; und dadurch daß das Schneidemesser vorgeschoben wird, während wenigstens das Innere des Formkörpers noch immer bei einer erhöhten Temperatur ist, und deshalb die longitudinale Endoberfläche des Schnittkörpers im Wesentlichen ausschließlich aus besagten äußeren Oberflächenanteil, mit dem Cberflächenschnitt im Wesentlichen an der zweiten der besagten entgegengesetzten Oberfläche des Formkörpers, besteht.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Nachteile das Standes der Technik, wie oben erwähnt, ausgeschlossen werden können, durch Bildung einer Endregion, die kontinuierlich mit der verbleibenden äußeren Oberfläche des gegossenen Produktes ist.

Insbesondere kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Schneidemesseer in den Formkörper vorgeschoben werden, während er einem kontrollierten Erhitzen unterworfen wird, um sein inneres Harzmaterial über die Erweichungstemperatur das Harzmaterials zu erhitzen, welches das innere Harzmaterial relativ weicher als die die äußere Oberfläche macht. Dadurch wird der äußere ausreichend harte Oberflächenanteil durch das Schneidemesser einwärts gezwungen, ohne durch die Klinge abgeschnitten oder zerrissen zu werden, was ein plastisches Fließen des inneren Harzmaterials in seinem geschmolzenen Zustand herbeiführt. Bei weiterem Vorschieben des Schneidemessers ins Innere, wird so eine gekrümmte Endoberfläche des gegossenen Produktes im Wesentlichen ausschließlich durch den äußeren Oberflächenanteil gebildet, der kontinuierlich mit der verbleibenden äußeren Oberfläche des gegossenen Produktes ist, und der äußere Oberflächenanteil wird nachher abgeschnitten. Die Schnittoberfläche hat eine möglichst kleine Grundfläche, wobei der äußere Oberflächenanteil im Wesentlichen vollständig das innere Harzmaterial bedeckt, und ist im Wesentlichen an der Rückseite des gegossenen Produktes angeordnet, so daß es von der Außenseite nicht sichtbar ist, wenn das gegossene Produkt an seinem Platz angebracht ist. Dies macht es möglich, ein verfeinertes Erscheinungsbild das gegossenen Produktes ohne Erfordernis einer separaten Endstückbehandlung und daher mit einer verbesserten Produktivität, auf einfache Weise zu verwirklichen.

Die vorliegende Erfindung kann unter Verwendung von geeigneten thermoplastischen synthetischen Harzmaterialien, wie z.B. Styrolharze Vinylchloridharze, Polyolefinharze und ähnliche, durchgeführt werden. Der längliche Formkörper kann aus dem Harzmaterial entweder durch ein Einspritzverfahren oder ein Extrusionsverfahren gebildet werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der längliche Formkörper durch ein Einspritzverf ahren gebildet wird, hat der gebildete Formkörper wenigstens einen longitudinalen Endbereich mit einem konstanten Querschnitt, an dem das Schneiden durchgeführt wird.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungstorin der vorliegenden Erfindung, bei dem der längliche Formkörper durch ein Extrusionsverfahren gebildet wird, sind das innere Harzmaterial und der äußere Oberflächenanteil des Formkörpers im Material voneinander unterschiedlich.

Während die kontrollierte Erhitzung des Formkörpers entweder in einem Ofen oder mit Bestrahlung im fernen Infrarot bewirkt werden kann, ist es vorteilhaft, das innere Harzmaterial durch dielektrische Hochfrequenzerwärmung zu erhitzen und gleichzeitig den äußeren Oberflächenanteil, zum Beispiel durch Zuführen von Umgebungsluft bei normaler Raumtemperatur als Kühlmedium, zu kühlen.

Das Schneidemesser, das in der vorliegenden Erfindung nicht erhitzt werden muß, wird vorzugsweise ebenfalls gekühlt, so daß eine konstante Temperatur aufrechterhalten werden kann. Die Geschwindigkeit mit der das Schneidemesser in den Formkörper vorgeschoben wird, sollte so sein, daß der äußere Oberflächenarteil gegen verzeitiges Abschneiden geschützt ist, bis die gewürschte Endoberfläche vollständig gebildet ist.

Vorteilhafteiweise ist der Formkörper mit Spannung versehen, während das Schneidemesser in den Formkörper vorgeschoben wird. Dies dient dazu, ein verfeinertes Erscheinungsbild dem gegossenen Produktes in einer positiven und verläßlichen Weise zu liefern, durch effektive Verhinderung oder wenigstens Abmilderung der Bildung van unerwünschten Unebenheiter an der äußeren Oberfläche des gegossenen Produktes und in der Nähe dessen longitudinalen Ende, die andernfalls, als Ergebnis eines äußeren plastischen Fließens des inneren Harzmaterials gebildet werden können.

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils die Vorderansicht und die Ansicht von oben einer bevorzugten Ausführungsform der Schneidevorrichtung, die verwendet werden kann, um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen;

Fig.3 ist eine perspektivische Ansicht des Schneidemessers, welches in der Schneidevorrichtung der Fig. 1 und 2 verwendet wird;

Fig. 4 bis 7 zeigen Schnittansichten, die im Wesentlichen entlang der Linie A-A in Fig. 2 gemacht wurden und die detailliert die aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge der Schneidevorrichtung der Fig. 1 und 2 zeigen;

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die den longitudinalen Endbereich des gegossenen Produktes zeigt, das durch das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;

Fig. 9 und 10 sind Schnittansichten, die im Wesentlichen jeweils entlang den Linien B-B und C-C in Fig. 8 gemacht wurden;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die den longitudinalen Endbereich des gegossenen Produktes zeigt, das durch das Verfahren gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegender Erfindung hergestellt wurde

Fig. 12 und 13 sind Schnittansichten, die im Wesentlichen jeweils entlang der Linien D-D und E-E in Fig. 11 gemacht wurden;

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die das Schneidemesser zeigt, das für die Herstellung des gegossenen Produktes der Fig. 11 bis 13 verwendet wurde;

Fig. 15 ist eine Schnittansicht, die ebenfalls im Wesentlichen entlang der Linie D-D in Fig. 11 gemacht wurde und die Art des Schneidens mit dem Messer von Fig. 14 zeigt;

Fig. 16 bis 18 sind Schnittansichten, die im Wesentlichen jeweils entlang der Linie F-F in Fig. 15 gemacht wurden und die die aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge des Schneidemessers von Fig. 14 zeigen;

Fig. 19 bis 21 sind Schnittansichten, die im Wesentlichen jeweils entlang der Linie G-G in Fig. 15 gemacht wurden und die die aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge des Schneidemessers von Fig 14. zeigen;

Fig. 22 bis 24 sind Schnittansichten, die die Durchführungsweise des Schneidevorgangs in einem Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Strangpressformblocks zeigt, der für die Herstellung der länglichen Formkörper eingerichtet wurde;

Fig. 26 ist eine schematische Ansicht, die eine andere bevorzugte Ausführungsform der Schneidevorrichtung zeigt, die für die Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 27 bis 29 sind Schnittansichten, die Durchführungsweise des Schneidevorgangs mittels der Vorrichtung von Fig. 26 zeigen;

Fig. 30A, 31A, 32A und 33A sind Querschnittansichten, die verschiedene Beispiele der gegossenen Produkte zeigen, die unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens hergestellt wurden;

Fig. 30B, 31B, 32B und 33B sind longitudinale Schnittansichten davon;

Fig. 34 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine Hohlraumplatte der Spritzgußform zeigt, die für die Herstellung bes länglichen Formkörpers eingerichtet wurde;

Fig. 35 ist eine longitudinale Schnittansicht der Spritzgußform, die entlang der Linie H-H von Fig. 34 gemacht wurde;

Fig. 36 ist eine Ansicht von oben des Formkörpers, der mit der Spritzgußform der Fig. 34 und 35 hergestellt wurde;

Fig. 37 ist eine longitudinale Schnittansicht des Formkörpers, die entlang der Linie I-I von Fig. 36 gemacht wurde;

Fig. 38 bis 40 sind Schnittansichten, die die Durchführung-weise des Schneidevorgangs im Hinblick auf den Formkörper der Fig. 36 und 37 zeigen;

Fig. 41 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht des gegossenen Produktes, das unter Verwendung eines Einspritzverfahrens hergestellt wurde.

Die vorliegerde Erfindung wird im folgenden näher erläutert unter Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, in denen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um identische oder äquivalente Elemente zu kennzeichnen.

Das Verfahren zur Herstellung von gegossenen Produkten, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, schließt einen Anfangsschritt des Formens eines thermoplastischen synthetischem Harzmaterials zu einem länglichen Formkörper mit ein, der einen Querschnitt besitzt, der dem des gegossenen Produkts entspricht. Der Formkörper kann entweder durch ein Einspritzverfahren oder durch ein Extrusionsverfahren in bekannter Weise gebildet werden, für die per se eine ausführliche Beschreibung nicht benötigt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schließt weiterhin einen nachfoLgenden Schritt des Schneidens des Formkörpers an wenigstens einem longitudinalem Ende davon in eine vorherbestimmte Länge, unter Verwendung einer unten beschriebenen Schneidevorrichtung, ein.

Insbesondere ist in den Fig. 1 und 2 eine Schneidevorrichtung gezeigt, die als Ganzes durch das Bezugszeichen (1) gekennzeichnet ist, und die geeignet ist, den gewünschten Schneidevorgang an einem Ende des Formkörpers (2) zu bewirken, der aus einem synthetischen Harzmaterial gemacht ist, aus dem das gegossene Produkt gebildet wird. Die gezeigte Schneidevorrichtung (1) schließt ein längliches Trägerelement (3), bestehendaus einem faserverstärkten Plastikmaterial (FRP), ein Schneidwerkzeug (4), bestehend aus einem keramischen Material, eine Masseelektrode (5) in Form eines Kupferblocks mit Erdung, sowie ein kurzes Trägerelement (6), bestehend aus einem keramischen Material, mit ein. Diese Elemente (3) bis (6) sind in der oben erwähnten Reihenfolge in longitudinaler Richtung angeordnet und miteinander in einer Linie ausgerichtet, um eine horizontale Oberfläche zu definieren, die den den Formkörper (2) trägt. Die Schneidevorrichtung (1) umschließt weiterhin Klemmbacken (7, 8), die über den Trägerelementen (3, 6) angeordnet und jeweils mit pneumatischen oder hydraulischen Antrieben (9, 19) verbunden sind. Diese Klemmbacken (7, 8) sind in Richtung der jeweiligen Trägerelemente (3, 6) hin und zurück bewegbar. Ein Zwischenraum (11) kann zwischen dem Schneidwerkzeug (4) und der Masseelektrode (5) gebildet werden und ein Schneidemesser (12) ist zwischen den Klemmbacken (7, 8) und gegenüber dem Zwischenraum (11) angeordnet.

Das Schneidemesser (12) wird angepaßt, um mit dem Schneidwerkzeg (4) zusammenzuwirken, um den Formkörper (2) dazwischen zu schneiden. An diesem Ende ist das Schneidemesser (12) mit einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb (13) verbunden und ist in Richtung des Schneidwerkzeugs (4) hin und zurück bewegbar. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, hat das Schneidemesser (12) einen Umriß, der dem Schnittprofil des gegossenen Produktes entspricht und besteht aus einem geeigneten Material, wie z.B. keramischem Material oder antimagnetischem Metall mit einer keramik-überzogenen Schicht. Vorzugsweise besitzt das Schneidemesser (12) eine schräge Endoberfläche (12a), die dem Endteil (14) des Formkörpers (2), das abgeschnitten wird, gegenüberliegt, ebenso wie einen flachen und glatten Kopf ohne übermäßige Schärfe. Desweiteren kann das Schneidemesser (12) eine beschichtete Oberfläche aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besitzen, um den Gleitwiderstand herabzusetzen.

Eine aus Kupfer bestehende Hochfrequenzelektrode (15) ist über der Vorrichtung (4) fest angeordnet und in Kontakt mit dem Schneidemesser (12). Diese Elektrode (15) ist mit einem Hochfrequenzspannungsquelle (16)verbunden, um an die beiden Elektroden (5, 15) eine Hochspannung anlegen zu können, so daß der Formkörper (2) einer dielektrischem Hochfrequenzerwärmung in seinem Schnittbereich (17), wo der Schneidevorgang durchgeführt wird, ausgesetzt ist. So haben die Vorrichtung (4) und der Zwischenraum (11) jeder einen Umriß, der die oben erwähnte Bewegung des Schneidemessers (12) erlaubt. Die Schneidevorrichtung (1) schließt weiterhin ein Erdungskabel (18), mit dem die Masseelektrode (5) verbunden ist, einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb (19) zur Einstellung der longitudinalen Position des kurzen Trägerelements (6) bezogen auf des längliches Trägerelement (3), ein Paar länglicher Längsführungsträger (20), die fest mit dem Längliche Trägerelemen (3) an dessen beiden Seiten verbunden sind, und die sich über das kurze Tägerelement (6) erstrecken, ebenso wie ein Stopperbauteil, das an Endteil des kurzen Trägerelements (6), entfernt von dem länglichen Trägerelement (3), angeordnet ist, ein.

Mit Schneidevorrichtung (1) von oben beschriebener Anordnung wird der erforderliche benötigte Schneidevorgang hinsichtlich des Formkörpers (2) in der folgenden Weise durchgeführt. Bezugnehmend euf Figur 4 wird der Formkörper (2), der aus einem Harzmaterial geformt ist, auf die Trägeroberfläche der Vorrichtung (1) angebracht und durch die Längsführungsträger (20) und das Stopperbauteil (21) positioniert. Es wird davon ausgegangen daß die longitudinale Position des kurzen Trägerelements (6) bereits durch Betätigung des Antriebes (19) gemäß der Lärge des gegossenen Produktes oder der Länge des Anteiles des Formkörpers (2), der abgeschnitten werden soll, justiert ist. Die Antriebe (9, 10) werden dann betätigt, so daß der Formkörper (2) zwischen den Backen (7, 8) und den Trägerelementen (3, 6) auf beiden Seiten des Schneidernessers (12), wie in Fig. 5 gezeigt, befestigt ist.

Danach wird eine Hochfrequenzspannung über die Elektroden (15, 5) angelegt, um das Harzmaterial des Formkörpers (2) einer dielektrischen Hochfrequenzerwärmung nahe seinem Schnittbereich (17) auszusetzen. Infolgedessen wird das Harzmaterial, das den äußeren Oberflächenanteil (2a) und den inneren Anteil (2b) des Bereichs (17) bildet, einheitlich über eine normale Raumtemperatur erhitzt, während der äußere Oberflächenanteil (2a) zur gleichen Zeit durch die umgebende Luft auf normale Raumtemperatur gekühlt wird. Dies bedeutet, daß sich der äußere Oberflächenarteil (2a) bet einer relativ niedrigeren Temperatur im Vergleich mit dem inneren Anteil (2b) befinden kann. Mit anderen Worten, der Formkörper (2) kann einem "kontrollierten Erhitzen" unterworfen werden, indem der innere Anteil (2b), der über die Erweichungstemperatur des Harzmaterials hinaus erhitzt wird, während gleichzeitig eine gewünschte Härte des äußeren Oberflächenanteils (2a) erhalten bleibt.

Der Antrieb (13) wird nun betätigt, um das Schneidemesser (12) gegen den Formkörper (2), wie in den Figuren 5 bis 7 gezeigt, unter Beibehaltung des kontrollierten Erhitzens, vorzuschieben. Weil der äußere Oberflächenanteil (2a) des Formkörpers (2) härter ist als der innere Anteil (2b), wird der äußere Oberflächenanteil (2a) durch das Schneidemesser (12) gestreckt und nach innen gedrängt, wenn dieses weiter in den Formkörper (2), wie in Fig. 6 gezeigt wird, vorgeschoben wird, ohne vorzeitig durch das Messer (12) abgeschnitten oder zerrissen zu werden. Der obige nach innen gedrängte äußere Oberflächenanteil (2a) induziert ein plastisches Fließen des inneren Harzmaterials, was durch einen in Fig. 6 gezeigten Pfeil unterhalb des Schneidemesser (12) angedeutet ist. In diesem Stadium wird das innere Harz durch das Schneidemesser (12) "zusammengedrückt" und so gelenkt, daß es entlang seiner schrägen Endoberfläche (12a) gegenüber des besagten Endbereichs (14) des Formkörpers (2), der schließlich abgeschnitten werden soll, fließt. Bei weiterem Vorschieben des Schneidemessers (12) nach innen wird der äußere Oberflächenanteil (2a) des Formkörpers (2) in seinem Schnittbereich (17) in eine eben gekrümmte Konfiguration, wie in Fig. 7 gezeigt, verformt und dann abgeschritten, um das gewünschte gegossene Produkt (22) zu bilden.

Wie insbesondere in den Fig. 8 bis 10 gezeigt, hat das wie oben beschrieben hergestellte gegossene Produkt eine gekrümmte Endoberfläche (23) in kontinuierlicher Verbindung mit dem darauf verbleibenden äußeren Oberflächenbereich und eine Schnittoberfläche (24), die durch das Messer (12) gebildet wurde. Die Schnittoberfläche (24) besteht aus dem Harzmaterial, das den äußeren und den hinteren Oberflächenanteil (2a, 2c) des gegossenen Produkts (22) bildet, die dicht miteinander zusammengeschweißt oder verschmolzen sind, um zu verhindern, daß das innere Harzmaterial der Oberfläche ausgesetzt wird. Außerdem ist die Schnittoberfläche (24) angrenzend zu der hinteren Seite des gegossenen Produkts (22) angeordnet; daher ist sie nicht deutich von Außen sichtbar, wenn das gegossene Produkt an seinem Platz angebracht wird. Daher liefert das gegossene Produkt (22), daß wie oben beschrieben, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ein verbessertes Erscheinungsbild und kann so verwendet werden wie es ist, ohne einer Endstückbehandlung der Schnittoberfläche (24) mittels einer Endkappe oder ähnlichem zu bedürfen.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 21 kurz beschrieben. Diese Ausführungsform unterscheidet sich grundlegend von der vorherigen, wie in den Fig. 11 bis l3 gezeigt, dadurch, daß der längliche Formkörper (2) oder das gegossene Produkt (22) zusätzliche Elemente einschließt, z.B. ein Kernelement (25) und einen Zierfilm (26). Das Kernelement (25) ist in das Harzmaterial des Formkörper (2) eingebettet und kann aus einem streifenartigen Blatt eines synthetischen Materials mit einer geringen Elongation, wie z.B. Polyethylenterephthalat-(PET) Harz oder einem Formstrang mit einer geringen Elongation, wie z.B. Glasfaser, gebildet sein. Der Zierfilm (26) hat eine gewünschte Farbe, ist auf dem äußeren Oberflächenanteil (2a) angebracht und wird aus einem PVC-Blatt oder ähnlichem gebildet. Das Schneidemesser (12) hat eine Spitze mit einem Profil, das, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, komplementär zu dem Umriß des Formkörpers (2 ist.

Der Schneidevorgang wird im Wesentlichen in der oben beschriebenen Weise durchgeführt, indem der Formkörper (2) einem kontrollierten Erhitzen ausgesetzt wird, und bei dem das Schneidemesser (12) nach und nach in den Formkörper (2), in einer Reihenfolge, die in den Fig. 16 bis 18 und 19 bis 21 gezeigt ist vorgeschoben wird. Bei dieser Gelegenheit werden das Kernelement (25) und das Zierelement (26) ebenfalls gestreckt und durch das Schneidemesser (12) nach innen gedrängt, ohne vorzeitig abgeschnitten oder durch das Messer (12) zerrissen zu werden, bis sie in einen engen Kontakt mit den äußeren und hinteren Oberflächenanteilen (2a, 2c) gebracht worden sind. Die Schnittfläche (24) wird schließlich nahe dem hinteren Oberflächenanteil (2c) gebildet und besteht aus den äußeren und hinteren Oberflächenanteilen (2a, 2c), ebenso wie das Kernelement (25) und das Zierelement (26), von denen alle zusammengeschweißt oder miteinander verscholzen sind.

Wenn das gegossenen Produkt (22) an seinem Platz angebracht ist, liefert es ein verbessertes Erscheinungsbild, dadurch, daß sich der Zierfilm (26) fortlaufend in das longitudinale Ende (23) des gegossenen Produkts (22) erstreckt und weiterhin dadurch, daß die Schnittoberfläche (24), einschließlich des Kernelements (25) und des Zierelements (26), die nahe dem hinteren Oberflächenanteil (2c) angeordnet sind, von außen nicht bemerkbar ist.

Vorteilhafterweise besteht das Kernelement entweder aus transparenteii Material oder aus einem Material, welches im Wesentlicher die gleiche Farbe hat wie das Harzmaterial des Formkörpers (2), weil das Kernelement dann auf der Schnittoberfläche (24) des gegossenen Produktes (22) weniger auffallend erscheint, selbst wenn es der Außenseite ausgesetzt ist.

Die oben erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können besorders vorteilhaft ausgeführt werden, wenn der längliche Formkörper (2) mit einer Spannung in seiner longitudinalen Richtung während des Schneideschritts versehen ist. Insbesondere kann unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Antrieb (19), der für seine longitudinale Einstellung mit dem kurzen Trägerelement (6) in Bezug auf das längliche Trägerelement (3) verbunden ist, während des Schneidevorgangs so gehandhabt werden, die Größe des Zwischenraums (11) oder der Abstand der zwei Trägerelemente (3, 6) schrittweise erhöht wird. In diesem Fall kann die Klemmbacke (8) oberhalb des longitudinal bewegbaren Trägerelements (6) zusammen mit seinem verbundenen Antrieb (10), mit dem Trägerelement (6) verbunden sein, so daß die Spannung an dem Formkörper (2), so wie er zwischen dem Trägerelement (6) und der Klemmbacke (8) befestigt ist, angelegt ist.

Vorzugsweise hat die Spannung eine Intensität, die allmählich mit dem Fortschreiten des Schneidevorgangs abnimmt. Das Anlegen der Spannung auf den Formkörper (2) kann vor Vollendung des Schneidevorgangs gestoppt werden. Des weiteren kann die Spannung an den Formkörper (2), wann immer es zweckmäßig ist, d.h. bevor oder nachdem das Schneidemesser (12) in Kontakt mit dem Formkörper (2) gerät oder gleichzeitig damit, angelegt werden.

Bei Anlegen der Spannung an den Formkörper (2) während des Schneidevorgangs, ist das plastische Fließen des inneren Harzmaterials des Formkörpers (2) gegen den Endbereich (14), der abgeschnitten wird, gerichtet und es ist daher möglich, ausdrücklich unerwünschte Blasenbildung nahe der longitudinalen Endoberfläche (23) des gegossenen Produktes (22) zu vermeiden und sofort ein verbesertes Erscheinungsbild des Produktes zu erhalten.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der längliche Formkörper (2) mit einer Spannung während des Schneideschritts versehen ist, wird im weiteren unter Bezugnahme auf die Fig. 22 bis 24 kurz beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform schließt die Schneidevorrichtung eine Einspannvorrichtung (30), die angepaßt ist, um den longitudinalen Endbereich (14) des verlängerten Formkorpers (2), der schließlich abgeschnitten werden soll, zu befestigen, ebenso wie einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb (31), der mit der Einspannvorrichtung (30) verbunden ist, mit ein. Beim Betrieb der Schneidevorrichtung ist der Formkörper (2) fest durch die Einspannvorrichtung (30) an seinem Endtereich (14) eingespannt und der Antrieb (31) daraufhin in Garg gesetzt, um den Formkörper (2) mit Spannung zu versehen. Dies macht es möglich, ausdrücklich die Bildung von unerwünschten Blasen (32) nahe der Endoberfläche (23) des gegossener Produktes (22) zu verhindern und sofort ein verbessertes Erscheinungsbild des Produkts zu erhalten.

In allen Ausführungsformeen der vorliegenden Erfindung, so weit sie bisher erklärt wurden, kann der längliche Formkörper (2) entweder durch ein Extrusionsverfahren oder durch ein Einspritzverfahren, wie oben erwähnt, gebildet werden.

Wenn der Formkörper (2) durch ein Extrusionsverfahren gebildet wird, kann ein Strangpressformblock (40), wie er in Figur 25 gezeigt ist, verwendet werden. Der Formblock (40) schließt eine erste Einlaßoffnung (41) für das Harzmaterial des Formkörpers (2), eine zweite Einlaßöffnung (42) für das Harzmaterial des Zieranteils (26), eine dritte Einlaßöffnung, die mit einem Blatt, das das Kernelement (25) bildet, versehen ist, und eine Auslaßöffnung für den gespritzten fortlaufenden Strang mit ein. Das Harzmaterial für den Zieranteil (26) ist im allgeineinen in in der Farbe von der des Formkörpers (2) verschieden, um dadurch das gewünschte dekorative Erscheinungsbild zu erreichen, obgleich sie eine ausreichende Kreuzlöslichkeit miteinander gaben sollten. So kann ein weiches Polyvinychlorid- (PVC) Harz oder dergleichen vorteilhafterweise verwendet werden. Diese Materialier. werden der ersten und der zweiten Einlaßöffnung (41, 42) des Formblocks zugeführt und gemeinsam aus der Auslaßöffnung als ein fortlaufender Strang 2A, mit dem Kernelement (25), das über die ganze Länge eingebettet ist, stranggepreßt, dessen Strang dann auf die vorherbestimmte Länge des länglichen Formkörpers (2) geschnitten wird.

Jeder Formkörper (2) wird in eine Schneidevorrichtung (43) überführt, mit der das gewünschte Schneiden im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei den oben erwähnten Ausführungsformen durchgeführt wird. Die Schneidevorrichtung (43) ist in den Fig. 26 bis 29 gezeigt und ist so eingerichtet, um beide Endbereiche (14) des Formkörpers gleichzeitig zu schneiden. Die Schneidevorrichtung (43) schließt also ein einzelnes Klemmteil (44), das bewegbar oberhalb des länglichen Trägerelements (3) angeordnet und so eingerichtet ist, um den Formkörper (2) in seinem longitudinalen Zentralbereich einzuspannen, ein Paar Schneidemesser (12), ein Paar Einspannvorrichtungen (31) zum Einspannen der beiden Enden des Formkörpers (2), um darauf Spannung anzulegen, und ein Paar Kühlluftdüsen (45, 46), die an beiden Seiten von jedem Schneidemesser (12) angeordnet sind, mit ein. Wenn der Formkörper (2) der kontrollierten dielektrischen Hochfrequenzerwärmung, wie oben erwähnt, unterzogen wird, dient die Kühlluft, die von den Düsen (45, 46) abgegeben wird, dazu, die Schneidemesser (12) und den äußeren Oberflächenanteil (2a) des Formkörpers (2) nahe seinem Schnittbereich (17) zu kühlen. Dies ermöglicht es, die Härte des Harzmaterials, das den äußeren Oberflächenanteil (2a) bildet, wirksam zu bewahren, während das innere Harzmaterial einem Erweichen als Folge einer kontrollierten Erwärmung unterzogen wird. Die Bereitstellung der obigen Kühlluftdüsen (45, 46) ist insbesondere vorteilhaft, wenn gegossene Produkte mit einer beträchtlichen Dicke hergestellt werden. Der Schneidevorgang an sich wird in einer Reihenfolge, wie in den Fig. 27 bis 29 gezeigt, im Wesentlichen in der oben beschriebener Weise durchgeführt.

Ein Extrusionverfahren kann in Kombination mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um verschiedene Arten von gegossenen Produkten, wie unten durch Beispiele erläutert wird, herzustellen. Das gegossenenProdukt (22), das in den Fig. 20A, 30B gezeigt ist, schließt einen Zieranteil, der von einer äußeren Schicht (26A) aus einem tranparenten Material und einer inneren Schicht (26B) in der gewünschten Farbe gebildet wird, mit ein. So ist die innere Schicht (26B) durch die äußere Schicht (26A) geschützt und ist von Außen durch diese Cichtbar. Das gegossene Produkt (22), das in den Fig. 31A, 31E gezeigt ist, schließt einen Grundkörper (22A), der aus einem Schaumharzmaterial besteht, und eine äußere Oberflächenschicht (22B), die aus einem nicht-schaumförmigen Harzmaterial besteht, ein. Daher ist das gegossene Produkt leicht im Gewicht und kann billiger hergestellt werden. Das gegossene Produkt, das in den Fig. 32A, 32B gezeigt ist, schließt einen Grundkörper (22A), der aus einem gebräuchlichen Harzmaterial besteht, und eine äußere Oberflächenschicht (22B), die aus einen. Harzmaterial mit ausgezeichneten Wetterbeständigkeits- und Kratzfestigkeitseigenschaften besteht, ein. Daher können gegossene Produkte, die tauglich sind, mit unterschiedlichen funktionellen Vorteilen ausgestaltet werden, billiger hergestellt werden. Letztlich schließt das in den Fig. 33A, 33B gezeigte gegossene Produkt einen Grundkcrper (22A), der aus gebräuchlichem Harzmaterial besteht, ebenso wie eine äußere Oberfläche (22B), die aus einem Zierfilm oder einer bemalten Schicht besteht, ein. Die äußere Oberfläche (22B) kann einen streifenartigen Bereich mit metallischem Glanz, ebenso wie einen verbleibenden glanzlosen Bereich aufweisen, die miteinander kombiniert sind, um ein ästhetisch verbessertes Erscheinungsbild zu liefern.

Wenn der längliche Formkörper (2) durch ein Einspritzverfahren hergestellt wird, kann eine Spritzgußform (50), wie in den Fig. 34 und 35 gezeigt, verwendet werden, die aus einer Hohlraumplatte (50a) und einer Kernplatte (50b) besteht. Zwischen diesen Platten (50a, 50b) können eine oder mehrere Folgen an Hohlräumen (51). Angüssen (52) und Angußverteilern (52) vorliegen, deren Anzahl, zwei sind in der Ausführungsform dargestellt, der Anzahl der Formkörper (2) entspricht, die gleichzeitig durch eine enzelne Form (50) hergestellt werden können. Im Betrieb sind die beiden Formplatten (50a, 50b) eng übereinandergeschichtet, so daß das Harzmaterial aus den Angußverteilern (53) und durch die Angüsse (52) in die Hohlräume (51) eingeführt werden kann, um ein Paar von länglichen Formkörpern (2) zu formen.

Wie in den Fig. 36 und 37 gezeigt, wird der Formkörper (2) durch ein Einspritzverfahren hergestellt, so daß ein longitudinaler Endbereich (54) anliegend an seinem Angußteil (55), mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt über seine ganze Länge, eingeschlossen wird. Obgleich eine sogenannte Fließlinie (56) des Harzmaterials unvermeidlich im Endbereich (54) so es mit dem Angußteil (55) verbunden ist, erscheint, ist diese in dem Teil des Endbereichs eingeschlossen, der abgeschnitten werden soll.

Der Formkörper (2) wird dann einem Erweichen unterworfen, um so die interne Spannung zu lockern, die durch die Einspritzformung entsteht, so daß als Folge der Formkörper (2) eine Schrumpfung durchläuft. Die Schrumpflänge W unterscheidet sich gemäß der physikalischen Eigenschaften der Harzmaterialien und/oder Pigmente, die in das Harzmaterial gemischt werden können, um die gewünschte Farbe zu realisieren. Der Formkörper (2) kann in eine vorherbestimmte Länge L des Produktes, in seinem Endbereich (54) mit einem konstanten Querschnitt, geschnitten werden, nachdem der Schrumpfprozeß beendet ist. Wenn es auf der anderen Seite erforderlich ist, den Schneidevorgang vor dem Erweichen durchzuführen, muß der Formkörper (2) in eine Länge (L+W), die die Summe der Endproduktlänge L und der oben erwähnten Schrumpfungslänge W ist, geschnitten werden. Der Schneidevorgang an sich wird in der in den Fig. 38 bis 40 gezeigten Reihenfolge ausgeführt, im Wesentlichen in der oben beschriebener Weise, unter Verwendung der Schneidevorrichtung (l) und mit dem Angußanteil (55) des Formkörpers (2), der in eine Einspannvorrichtung (39) befestigt ist. Der Endbereich des gegossenen Produkts (22) als das Endprodukt ist in Fig. 41 gezeigt.

Eine Verwendung des obigen Einspritzverfahrens in Kombination mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft dadurch, daß es leicht möglich ist, verschiedene Schrumpfungslängen des Formkörpers auszugleichen, wenn unterschliedliches Harzmaterial entweder allein oder in Kombination oder wenn das Harzmaterial mit verschiedenen Pigmenten verwendet wird, ohne die Herstellung verschiedener Einspritzformen zu benötigen.

Es wird leicht aus der vorhergehenden genauen Beschreibung einzusehen sein, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die longitudinale Endoberfläche des gegossenen Produkts in fortlaufender Verbindung mit der darauf verbleibenden äußeren Oberfläche, durch Vorschieben des Schneidemessers in den Formkörper, gebildet werden kann, während der letztere einem kontrollierten Erhitzen unterworfen wird, damit das Material in seinem Innenbereich über die Erweichungstemperatur des Harzmaterials erhitzt werden kann und dadurch ein äußerer Oberflächenanteil gebildet wird, welcher eine größere Härte als das innere Harzmaterial bekommt. Die Schnittoberfläche hat eine möglichst kleine Oberfläche, wo der äußere Oberflächenanteil im Wesentlichen das innere Harzmaterial vollständig bedeckt, sie ist im Wesentlichen an der hinteren Seite des gegossenen Produktes angeordnet, so daß sie von der Außenseite nicht sichtbar ist, wenn das gegossene Produkt an seinem Platz montiert ist. Daher macht es die vorliegende Erfindung möglich, ein verbessertes Erscheinungsbild des gegossenen Produktes ohne eine gesonderte Endstückbehandlung und daher eine verbesserte Produktivität zu erreichen.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung von gegossenen Produkten bestehend aus einem thermoplastischen synthetischen Harzmaterial, das die Schritte des Formens des besagten Harzmaterials zu einem länglichen Formkörper (2, 22) mit einem Querschnitt, der dem des gegossenen Produktes entspricht, und des Schneidens des Formkörpers (2, 22) an wenigstens einem Ende umfaßt, um ihm eine Länge zu geben, die vorherbestimmt ist als die des gegossenen Produktes:

wobei ein Schneidemesser (12) zu einer ersten von zwei entgegengesetzten Oberflächen des Formkörpers (2, 22) vorgeschoben wird, um eine longitudinale Enioberf läche (23) des Schnittkörpers (2, 22) zu bilden; und das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Formkörper (2, 22) einem Erhitzungsschnitt bei einer erhöhten Temperatur wenigstens naheliegend zu der, bei der das Schneiden durchgeführt wird, unterzogen wird (17) und der Erhitzungsschritt wird so kontrolliert, so daß der innere Teil (2b, 22A) des Formkörpers (2, 22) über die Erweichungstemperatur des Harzmaterials hinaus erhitzt wird, so daß dieser weicher als der äußere Teil (2a, 22B) des Formkörpers (2, 22) ist; und dadurch, daß das Schneidemesser (12) vorgeschoben wird, während wenigstens das Innere des Formkörpers (2 22) noch immer bei einer ernöhten Temperatur ist, und deshalb die longitudinale Endoberfläche (23) des Schnittkörpers (2, 22) im Wesentlichen ausschließlich aus besagtem äußeren Oberflächenanteil (2a, 22B), mit dem Oberflächenschnitt im Wesentlichen an der zweiten der besagten entgegengesetzten Oberfläche des Formkörpers (2, 22) besteht.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem besagter kontrollierter Erhitzungsschritt eine dielektrischsche Hochfrequenzerwärmung des Körpers umfaßt, während besagter äußerer Oberflächenanteil (2a, 22B) einer Kühlung unterworfen wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem besagter Formkörper (2, 22) unter Spannung steht, während besagtes Schneidemesser (12) von dem äußeren Oberflächenanteil (2a, 22B) in den Formkorper (2) vorgeschoben wird.

4. Verfahren gemäß jedem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem besagter Formkörper (2) durch ein Einspritzverfahren gebildet wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem besagter Fromkörper (2), so wie er duch das Einspritzverfahren gebildet ist, wenigstens einen longitudinalen Endbereich mit einem konstanten Querschnitt hat und besagter Schneidevorgang im Hinblick auf den besagten Endbereich durchgeführt wird.

6. Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der besagte Formkörper (2, 22) durch ein Extrusionsverfahren gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem besagter Formkörper (22), so wie er durch das Extrusionsverfahren gebildet ist, besagten inneren Anteil (22A) und besagten äußeren Oberflächenanteil (22B) besitzt, deren Materialien unterschiedlich voneinander sind.

8. Vorrichtung zur Herstellung von gegossenen Produkten, umfassend Mittel zur Bildung von Formkörpern (2, 22) und eine Schneidevorrichtung (1) zum Schneiden besagter Körper in besagte gegossene Produkte, besagte Schneidevorrichtung (1) besteht aus:

einem Schneidemesser (12), welches gegen einen Formkörper (2, 22) vorgeschoben wird, um eine longitudinale Endoberfläche (23) des Körpers (2, 22) zu bilden, und das charakterisiert ist durch eine Heizvorrichtung (16) zum Erhitzen des Formkörpers (2, 22) zumindest in der Umgebung wenigstens nahe des Bereichs, wo der Schnitt gemacht werden soll, die Heizvorrichtung wird so eingestellt, daß der innere Anteil (2b, 22A) des Körpers (2, 22) über seinen Erweichungspunkt erhitzt wird, so daß er weicher als der äußere Oberflächenanteil (2a, 22B) wird; wodurch bei Verwendung der Vorrichtung, um ein gegossenes Produkt zu erhalten, die longitudinale Endoberfläche (23) des gegossenen Produktes im Wesentlichen ausschließlich aus einem äußeren Oberflächenanteil (2a, 22B) des Körpers (2, 22) besteht, so daß der äußere Oberflächenschnitt hauptsächlich mit der hinteren Oberfläche des Formkörpers zusammentrifft.







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