DE10028892C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Kleben von verlorenen Modellen für das Vollformgießverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kleben von verlorenen Modellen für das Vollformgießverfahren, wobei sich das verlorene Modell aus mehreren miteinander verklebten Einzelelementen zusammensetzt.

Bei dem bekannten Vollformgießverfahren werden die abzugießenden verlorenen Modelle, üblicherweise aus vergasungsfähigem Polystyrol geschäumt, aus Einzelelementen zusammengeklebt um verlorene Modelle mit komplexen Strukturen zu erhalten. Um die erforderliche Genauigkeit und die wiederholbare Prozeßsicherheit des Klebevorganges zu erreichen, ist dieser in der Serienfertigung mechanisiert. Dabei werden die miteinander zu verklebenden geschäumten Einzelelemente jeweils in Aufnahmewerkzeugen in genau definierter Position gehalten. Auf eines der Einzelelemente wird nun mittels einer Klebematritze der Klebstoff auf die Klebeflächen des Einzelelements aufgetragen. Das mit dem Kleberauftrag versehene Einzelelement wird nun mit einem passenden Gegenelement ohne Kleberauftrag durch paßgenaues aufeinanderfügen verklebt.

Üblicherweise sind auf der Klebematritze die mit Klebstoff zu benetzenden Flächen des geschäumten Einzelelementes als erhöhte Kontur ausgebildet. Die Bereiche des geschäumten Einzelelements die nicht mit Klebstoff benetzt werden sollen, sind als vertiefte Kontur ausgestaltet. Dieses Grundprinzip ist anschaulich mit Verbesserungen in US-Patent 5.205.868 beschrieben. Der Kleberauftrag auf die Klebematritze erfolgt dadurch, daß die Klebematritze mechanisch vertikal bewegt in einen Kleberbehälter abgesenkt wird. Danach wird die Klebematritze wieder aus dem Kleberbad hochgehoben, der überschüssige Kleber läuft ab, auf den erhöhten Konturen der Klebematritze verbleibt ein Klebstofffilm. Dieser Klebstofffilm wird auf das geschäumte Einzelelement übertragen indem beide Teile leicht zusammengepresst werden. In die Aufnahmewerkzeuge bzw. die Klebematritze eingebaute Zentriervorrichtungen wie z. B. Stifte, Kegel, Nuten, stellen die gegenseitige paßgenaue Positionierung sicher. Üblicherweise wird für die Verklebungen ein Heißkleber verwendet, dessen Viskosität und Temperatur die Dicke des Kleberauftrags bestimmt.

Ein derartiger Arbeitsablauf und die zugehörige Maschine ist in US-Patent 4.572.762 und vergleichbar in US-Patent 5.407.523 beschrieben.

Zur Vollständigkeit des Standes der Technik sei ein Kleberauftragsverfahren mittels eines endlosen Bandes in US-Patent 4.888.082 genannt sowie die Möglichkeit eines manuellen oder gespritzten Kleberauftrags.

Nachteilig am Stand der Technik bei einem Kleberauftrag mittels Klebematritze ist die erforderliche mechanische Absenkung in das Kleberbad, was einen erheblichen mechanischen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Vorrichtung und ein Verfahren eine Vereinfachung zu offenbaren, die ohne mechanische Absenkung der Klebematritze arbeitet.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 3.

Die Erfindung ermöglicht die Benetzung der Klebematritze mit Kleber nicht durch Absenken derselben sondern durch Veränderung des Kleberspiegels in der Höhe. Durch entsprechende Ausgestaltung des Kleberbadbehälters als ein 2-Kammersystem mit einem unten mit Öffnungen versehenen Trennschott ist eine vertikale Bewegung des Oberflächenhöhe des Kleberspiegels in den beiden Kammern, ähnlich wie Ebbe und Flut, möglich. Die beiden Kammern sind in eine offene und in eine luftdicht verschließbare Kammer geteilt. Eine Klebematritze ist in einer vorbestimmten Höhe fest in die offene Kammer eingebaut, so daß deren erhabene Konturen für die Kleberstofffilm-Abnahme nach oben zeigen. Im gefluteten Zustand steigt der Kleberspiegel in der offenen Kammer über die Oberkante der Klebematritze an und bedeckt sie vollständig. Im entgegengesetzten Ebbezustand ist der Kleberspiegel in der offenen Kammer unter der Klebematritze, die somit herausragt und für eine Abnahme des Klebefilm durch ein geschäumtes Einzelelement mittels kurzzeitigem leichten Aufpressen des Einzelelements auf die Klebematritze bereit ist.

Grundzustand des Kleberbades ist der Ebbezustand. Hierbei ist der Kleberspiegel in der offenen wie in der geschlossenen Kammern des Kleberbades auf gleicher Höhe und zwar kurz unterhalb der Klebematritze. Über dem Kleberspiegel besteht in beiden Kammern normaler Umgebungsluftdruck.

Im gefluteten Zustand wird die Höhenbewegung des Kleberspiegels dadurch erreicht, daß der über dem Kleberspiegel befindliche Luftraum in der geschlossenen Kammer des Kleberbadbehälters mit Pressluft beaufschlagt wird. Die Pressluft drückt den Kleber von der geschlossenen Kammer in die offene Kammer, deren Kleberspiegel dadurch über die Oberkante der Klebematritze hinaus steigt und diese so mit Klebstoff benetzt wird.

Die Steuerung dieses Bewegungsvorganges der Kleberbadoberfläche ist mit bekannten handelsüblichen Bauteilen wie Steuerungselektronik, elektrischen Preßluftventilen für Preßluft Zu und Abgang sowie elektrischen Füllstandsanzeigern zu regeln. Vorteilhafterweise ist die Steuerungselektronik so auszulegen, daß sie gleichfalls die Steuerung übernimmt für die Temperatureinhaltung der elektrischen oder thermoölbetriebenen Heizung des Kleberbades, für die Kleber-Durchmischeinrichtung und für die Verknüpfung von Kleberbadbewegung mit robotergeführter Bewegungshandhabung der Aufnahmewerkzeuge mit den enthaltenen zu verklebenden Einzelelementen des verlorenen Modells. Zusätzlich ist zur Aufrechterhaltung der Arbeitstemperatur der Klebematritze diese bei Arbeitsunterbrechungen zu fluten.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Kleberbadbehälters. In Fig. 1 ist der Kleberbadbehälter mit der durch das Schott 3 gebildeten offenen Kammer 1 und der geschlossenen Kammer 2 im Ebbezustand dargestellt. Der Kleberbadspiegel 4 befindet sich in beiden Kammern auf gleicher Höhe. Das Pressluftventil 5 hat die geschlossene Kammer 2 drucklos gestellt. Die Klebematritze 6 ragt über den Klebebadspiegel hinaus und der Kleberfilm auf der Klebematritze könnte durch ein aufgedrücktes geschäumtes Element abgenommen werden. In Fig. 2 ist der geflutete Zustand zu sehen, in welchem der über das Pressluftventil 5 eingebrachte Luftdruck den Klebebadspiegel in Kammer 2 in die Kammer 1 gedrückt hat. Als Folge davon ist der Klebebadspiegel in Kammer 1 über die Oberkante der Klebematritze gestiegen.

Als schematisch zu verstehende Darstellung ist mit Nr. 7 die Meßsonde zur Ermittlung der jeweiligen Klebebadhöhe, mit Nr. 8 die elektrische oder mit Thermoöl betriebene Klebebadheizung und mit Nr. 9 die Umwälzeinrichtung des Klebebades dargestellt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Kleberauftrag mittels einer Klebematritze auf Einzelelemente von verlorenen Modellen im Vollformgießverfahren dadurch gekennzeichnet, daß zur Benetzung der in einer offenen Klebebadkammer eingebauten Klebematritze der Luftdruck in einer geschlossenen Klebebadkammer soweit erhöht wird bis der Kleberspiegel in der offenen Klebebadkammer über die Höhe der Oberkante der Klebematritze hinaus angehoben worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zuvor aufgebaute Luftdruck in der geschlossenen Klebebadkammer abgelassen werden kann, damit sich der Klebebadspiegel in beiden Klebebadkammern wieder auf eine parallele Höhe einstellt und die Klebematritze mit dem zuvor aufgebrachten Klebefilm zur Abnahme desselben durch ein geschäumtes Einzelelement über den Kleberspiegel herausragt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Badbehälter für den Klebstoff durch ein Schott zweigeteilt ist, wobei zwischen beiden entstandenen Klebebadkammern nur am Badbehälterboden durch dort befindliche Öffnungen im Schott eine Verbindung besteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebebadkammer offen ist und die andere Klebebadkammer luftdicht zu verschließen ist sowie von oben mit Preßluft beaufschlagt und durch entsprechende Ventilausgestaltung und Ventilsteuerung wieder entspannt werden kann.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß in der offenen, nicht verschließbaren Klebebadkammer eine Klebematritze auf einem Sockel angebracht ist, deren Arbeitsfläche nach oben zeigt.