DE10157394A1

DE10157394A1 - Pulverkasten

Info

Publication number: DE10157394A1
Application number: DE10157394A
Authority: DE
Inventors: Joerg Mohr; Manfred Kreuger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-06-05

Abstract

Pulverkasten (1) mit Pulverschüttgut (2), z. B. pulverisiertem Kunststoff, welches durch eine Drehbewegung (3) um eine vorgegebene Drehachse (4) aus dem Pulverkasten (1) in eine am Pulverkasten (1) festgemachte Hohlform (5) geschüttet wird, wobei das Pulverschüttgut (2) alle Seitenflächen (6) der Hohlform (5) gleichmäßig bedecken soll, wobei ein Pulverkasten (1) zur Verfügung zu stellen ist, der eine im Sinne der Mindestdicke der herzustellenden Slush-Haut sichere Bedeckung bei der Befüllung durch die Drehbewegung (3) auch der senkrecht zur Drehachse (4) stehenden Seitenflächen (6') der Hohlform (5) gewährleistet, ohne die Hohlform (5) dazu überfüllen zu müssen, indem zur Verteilung des Pulverschüttguts (2) auf diejenigen Seitenflächen (6') der Hohlform (5), die quer zur Drehachse (3) verlaufen, zwischen dem Pulverschüttgut (2) und der Hohlform (5) eine Umlenkvorrichtung (7) für das Pulverschüttgut (2) vorgesehen ist, die ein zur Hohlform (5) weisendes Ende (25) aufweist, welches zumindest mit einer Richtungskomponente (26), die größer ist als Null, parallel zur Drehachse (4) ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pulverkasten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Pulverkästen werden z. B. bei der Herstellung von Slush-Häuten verwendet. Hierzu ist auf dem Pulverkasten eine Hohlform aufgesetzt. Das Pulverschüttgut wird durch eine Drehbewegung um eine vorgegebene Drehachse aus dem Pulverkasten in die am Pulverkasten festgemachte Hohlform geschüttet.

Die Seitenflächen der Hohlform, die senkrecht bzw. quer zur Drehachse stehen, werden bei der Drehung um die Drehachse im allgemeinen nur schlecht mit dem Pulverschüttgut bedeckt. Um die Bedeckung sicherzustellen, wird daher die Hohlform insgesamt mit dem Pulverschüttgut überfüllt, so daß nach der Drehbewegung das Pulverschüttgut über den Rand der Hohlform übersteht. Das stellt sicher, das alle Seitenflächen der Hohlform im Sinne einer Mindestdicke der herzustellenden Slush-Haut bedeckt sind.

Dabei kann es an den Randbereichen von Hohlform und Pulverkasten zu Übergängen der Slush-Haut von der Hohlform an den Rand des Pulverkastens kommen. Dies geschieht weil sich durch die Wärmeabstrahlung der Hohlform der Übergangsbereich von Hohlform und Pulverkasten erwärmt. Dabei kann die Erwärmung so groß werden, daß beim Überfüllen der Hohlform das Kunststoffpulver an der Übergansstelle aufschmilzt. Dadurch kann sich u. a. eine ungleichmäßige Schichtdicke der Slush-Haut ausbilden.

Beim anschließenden Ablösen der Hohlform von dem Pulverkasten kann die Slush-Haut, bzw. die gebildete lederartige geschlossene Oberfläche daher an den Randbereichen beschädigt werden. Die Randbildung führt überdies zu einem größeren Nachbearbeitungsbedarf. Die Beschädigung an der Slush-Haut führt zu einem größeren Materialverbrauch. Der abzutrennende Randbereich erhöht den Anfall an Abfall. Zudem muß der Pulverkasten mit einem größeren Volumen an Pulverschüttgut gegenüber dem Volumen der Hohlform gefüllt sein.

Daher stellt sich die Aufgabe, einen Pulverkasten zur Verfügung zu stellen, der eine, im Sinne der Mindestdicke der herzustellenden Slush-Haut, bzw. der zu bildenden lederartigen, geschlossenen Oberfläche der ersten zu bildenden Schicht der Slush-Haut, sichere Bedeckung der senkrecht bzw. quer zur Drehachse stehenden Seitenflächen der Hohlform mit dem Pulverschüttgut bei der Befüllung während der Drehbewegung gewährleistet, ohne die Hohlform dazu überfüllen zu müssen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Kennzeichen des Anspruchs 1

Der Pulverkasten mit Pulverschüttgut, z. B. mit pulversiertem Kunststoff, wird u. a. bei der Fertigung sogenannter Slush-Häute in der Automobilindustrie bzw. deren Zulieferern eingesetzt. Diese Slush-Häute dienen im allgemeinen der Verkleidung im Kabineninnenraum der Fahrzeuge. Sie bestehen im wesentlichen aus einer lederartigen, geschlossenen Oberfläche auf der Sichtseite und einem aufgeschäumten Rücken auf der der Sichtseite abgewandten Seite. In einer weiteren Ausgestaltung bestehen sie aus zwei dieser lederartigen, geschlossenen Oberflächen und einem dazwischen liegenden, aufgeschäumten Kern.

Im allgemeinen werden diese Slush-Häute in mehreren Arbeitschritten hergestellt, wobei im allgemeinen der erste Schritt die Bildung der lederartigen, geschlossenen Oberfläche ist. Dabei wird das Pulverschüttgut durch eine Drehbewegung um eine vorgegebene Drehachse aus dem Pulverkasten in eine am Pulverkasten festgemachte Hohlform geschüttet. Durch eine Prozeßwärmebeaufschlagung des Pulverschüttguts auf der Kontaktseite der Hohlform, bevorzugt schon während des Schüttvorgangs durchgeführt, bildet sich dort direkt ein Teil der Slush-Haut. Daher ist es erwünscht, daß an den Kontaktseiten mit der Hohlform das Pulverschüttgut alle Seitenflächen der Hohlform gleichmäßig überfließt. Anschließend wird der Pulverkasten gewechselt und es wird der aufgeschäumte Bereich der Slush-Haut gebildet. Dann werden die beiden Bereiche in einem weiteren Arbeitsschritt miteinander verschmolzen/-bunden.

Erfindungsgemäß ist zur Verteilung des Pulverschüttguts auf quer zur Drehachse stehende Seitenflächen in der Hohlform zwischen dem Pulverschüttgut und der Hohlform eine Umlenkvorrichtung für das Pulverschüttgut vorgesehen. Durch die Umlenkvorrichtung wird die Fließrichtung des die Umlenkvorrichtung kontaktierenden Teils des Pulverschüttguts während des Schüttvorgangs umgelenkt. Die Umlenkvorrichtung weist dabei ein zur Hohlform weisendes Ende auf. Das Ende weist mit seinem Rand zu der quer zur Drehachse stehenden Seitenwand der Hohlform, vorzugsweise auf den oberen Rand der Hohlform.

Um den Fluß des Pulverschüttguts in die gewünschte Richtung zu lenken, ist die Umlenkvorrichtung mit dem zur Hohlform weisenden Ende zumindest mit einer Richtungskomponente, die größer ist als Null, parallel zur Drehachse ausgerichtet. Während des Schüttvorgangs fließt das Pulverschüttgut in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Drehbewegung und seiner Fließfähigkeit in die Hohlform. An dem zur Hohlform weisenden Ende der Umlenkvorrichtung wird die Fließbewegung des Pulverschüttguts umgelenkt. Die Fließbewegung erhält dabei eine Bewegungskomponente in Richtung parallel bzw. längs zur Drehachse und quer zu der zu überfließenden, quer zur Drehachse stehenden Seitenwand der Hohlform. Die Bewegungskomponente ist groß genug, damit im wesentlichen alles Pulverschüttgut, das über diese Umlenkvorrichtung fließt, diese Seitenfläche der Hohlform trifft und überströmt. Durch die Formgebung der Umlenkvorrichtung bestimmt sich die Größenordnung der Bewegungskomponente in Richtung der Drehachse.

Nachdem das Pulverschüttgut auf die Seitenwand der Hohlform aufgetroffen ist, fließt es darüber und wird dabei mit der Prozeßwärme beaufschlagt. Dabei bildet sich direkt auf der Oberfläche der Seitenfläche die lederartige, geschlossene Oberfläche. Die lederartige, geschlossene Oberfläche haftet dabei direkt an der Oberfläche der Seitenfläche an. Das andere Pulverschüttgut, welches noch nicht mit genügend Prozeßwärme zum Aufschmelzen beaufschlagt wurde, fließt über die gebildete lederartige, geschlossene Oberfläche hinweg. Die gebildete lederartige geschlossene Oberfläche nimmt einen Teil der Prozeßwärme auf und isoliert das rückseitig fließende Pulverschüttgut gegen die Wärme.

Das durch die Fließfähigkeit und die Umdrehungsgeschwindigkeit vorgebene Fließverhalten des Pulvers läßt sich somit so einstellen, daß einerseits eine gewisse Mindestdicke der lederartigen, geschlossenen Oberfläche auch auf den im wesentlichen senkrecht zur Drehachse stehenden Seitenwänden der Hohlform gebildet wird, anderseits ein gewisse Maximaldicke auch nicht überschritten wird.

Die Erfindung erreicht dadurch eine wesentlich gleichmäßigere Schichtdicke der gebildeten Schichten der Slush-Haut auch und speziell auf den im wesentlich quer zur Drehachse stehenden Seitenwänden der Hohlform. Die Erfindung erreicht dadurch, daß die Schichtdicke der z. B. lederartigen, geschlossenen Oberfläche der Slush-Haut auf den im wesentlichen quer zur Drehachse stehenden Seitenwänden im wesentlichen gleich dick ist, wie die Schichtdicke der lederartigen, geschlossenen Oberfläche der Slush-Haut auf den Seitenwänden, die im wesentlichen parallel zur Drehachse stehen.

Die Erfindung erreicht dadurch, daß die quer zur Drehachse stehenden Seitenwände der Hohlform mit einer zur Bildung der lederartigen geschlossenen Oberfläche der Slush- Haut nötigen Menge an Pulverschüttgut beschüttet werden. Die zur Ausbildung der Slush-Haut nötige Menge Pulverschüttguts läßt sich im Pulverkasten im Bereich der Umlenkvorrichtung vorgeben. Dadurch wird kein Überfüllen der Hohlform mehr nötig. Der Pulverkasten läßt sich mit einer wesentlich geringeren Menge an pulverförmigem Kunststoff beschicken. Dadurch werden die Pulverkästen leichter. Es lassen sich kleinere Pulverkästen verwenden. Die Handhabung von Pulverkasten und Hohlform vereinfacht sich wegen der geringeren zu bewegenden Masse.

Die Erfindung erreicht dadurch weiterhin, daß die Randbereiche zwischen Pulverkasten und Hohlform überwiegend frei von Slush-Haut bleiben. Die Randbereiche werden nicht mehr oder nur noch unwesentlich mit dem Pulver kontaktiert. Dies vermindert den Nachbearbeitungsaufwand am fertigen Teil. Der Anteil beim Auslösen aus der Hohlform intakter Slush-Häute erhöht sich.

Die Anordnung der Umlenkvorrichtung zwischen dem Pulverschüttgut und der Hohlform bestimmt durch den beeinflußten Bereich des Pulverkastens die Menge des gelenkten Pulverschüttguts. Die Geschwindigkeit, d. h. innerhalb welcher Zeit diese Menge Pulverschüttgut über die Seitenflächen fließt, bestimmt sich u. a. aus der Drehgeschwindigkeit des Pulverkastens mit der aufsitzenden Hohlform um die Drehachse und wesentlich aus der Fließfähigkeit des Pulverschüttguts.

Die Fließfähigkeit bestimmt sich u. a. aus der Korngröße des Pulverschüttguts. Es wird eine möglichst gleichmäßige Korngröße bevorzugt. Durch den Widerhalt der Körner untereinander bestimmt sich das Fließverhalten. Desto kleiner und gleichmäßiger die Korngröße ist, desto schneller und gleichmäßiger fließt das Schüttgut in die Hohlform.

Bei kleinen Korngrößen mit geringem Widerhalt untereinander reicht demnach eine kleine Neigung des Pulverkastens aus, um das Pulverschüttgut in eine Fließbewegung zu versetzen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Richtungskomponente des zur Seitenwand der Hohlform weisenden Endes der Umlenkvorrichtung so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Menge und/oder der Fließfähigkeit des Pulverschüttguts und den geometrischen Gegebenheiten beim Auftreffen auf die Seitenflächen eine in Richtung der Seitenfläche bestehende Restgeschwindigkeit des Pulverschüttguts gegeben ist, die größer ist als Null. Dadurch erreicht die Erfindung in dieser Ausgestaltung, daß das Pulverschüttgut beim Schüttvorgang mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf die quer zur Drehachse stehenden Seitenwände der Hohlform auftrifft. Dadurch wird sichergestellt, daß das Pulverschüttgut beim Auftreffen eine direkte Temperaturbeaufschlagung erfährt und aufschmilzt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Umlenkvorrichtung an einem Flansch angeordnet. Dabei können an einem Flansch auch mehrere Umlenkvorrichtungen angeordnet sein. Der Flansch ist weder Bestandteil des Pulverkastens noch Bestandteil der Hohlform. Dadurch läßt sich die Umlenkvorrichtung ziemlich unabhängig von der Geometrie des Pulverkastens und/oder der Hohlform anordnen und ist dabei allenfalls der nötigen Geometrie unterworfen, die sich aus den gewünschten Fließrichtungen und Bewegungsimpulsen für das Pulverschüttgut ergibt. Der Flansch ragt dabei mit einer Halterung für die Umlenkvorrichtung in den von Pulverkasten und Hohlraum gebildeten Innenraum hinein. An der Halterung sitzt die Umlenkvorrichtung.

Die Konstruktion aus Flansch und Umlenkvorrichtung(en) hat den Vorteil, daß in einer Weiterbildung der Flansch als separater Rahmen zwischen dem Pulverkasten und der Hohlform angeordnet werden kann. Dabei besteht in einer Weiterbildung die Möglichkeit, daß der Rahmen an der Hohlform angeordnet ist und sich in Richtung zur Hohlform erstreckt. In einer anderen Weiterbildung ist der Rahmen an dem Pulverkasten angeordnet und erstreckt sich in Richtung des Hohlraums.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Umlenkvorrichtung vorzugsweise direkt am bzw. im Pulverkasten angeordnet. Dabei kann der Pulverkasten extra Aufnahmevorrichtungen für die Umlenkvorrichtung(en) aufweisen. Dabei ist in einer bevorzugten Ausgestaltung die Umlenkvorrichtung am Boden und/oder den Seitenwänden des Pulverkastens festgemacht. Die Seitenwände, an denen die Umlenkvorrichtung festgemacht ist, stehen mit ihrer Längsrichtung meist längs zur Drehachse.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung steht die Umlenkvorrichtung über den Rand des Pulverkastens in die Hohlform vor. Dadurch bildet sich zwischen der Seitenfläche der Hohlform und dem ihr zugewandten Ende der Umlenkvorrichtung ein Spalt aus. Es läßt sich sicherstellen, daß das zwischen der Seitenwand des Pulverkastens und der Umlenkvorrichtung befindliche Pulvervolumen durch den Spalt auf die zugeordnete Seitenfläche gelenkt wird. Durch die Spaltbreite und -kontur läßt sich so das Überfließen der vorbestimmten Seitenfläche der Hohlform mit dem Pulverschüttgut steuern. Dabei lassen sich die Faktoren wie die Prozeßwärmebeaufschlagung, die Schmelztemperatur des Pulverschüttguts, seine Fließfähigkeit sowie die Umdrehungsgeschwindigkeit von Hohlform mit aufgesetztem Pulverkasten berücksichtigen.

Der vorstehende Rand der Umlenkvorrichtung in Richtung des Rands der Hohlform lenkt mit der Richtungskomponente parallel zur Drehachse einerseits das im Zwischenraum von der im wesentlichen quer bzw. senkrecht zur Drehachse stehenden Seitenwand des Pulverkastens und der Umlenkvorrichtung angesammelte Volumen des Pulverschüttguts zielgerichtet durch den Spalt auf die vorbestimmte Seitenfläche der Hohlform, andererseits lenkt die Rückseite der Umlenkvorrichtung das bei der Drehbewegung auf die anderen Seitenflächen der Hohlform fließende Pulverschüttgut in den Übergangsbereich zwischen den anderen Seitenflächen und den im wesentlichen quer bzw. senkrecht zur Drehachse stehenden Seitenflächen der Hohlform. Dadurch ist ein sauberer und fester Übergang zwischen den beiden Arten von Seitenflächen sichergestellt.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ragt die Umlenkvorrichtung vom Rand des Pulverkastens her in diesen hinein. Dadurch bildet sich für das im Pulverkasten befindliche Pulverschüttgut beim Ausströmen eine Art Fach aus. Durch die Fachbildung findet eine Volumensteuerung des Flusses des Pulverschüttguts statt. Um diese Volumensteuerung zu unterstützen, reicht in einer bevorzugten Weiterbildung die Umlenkvorrichtung über den Rand des Pulverkastens bis in das Pulverschüttgut hinein, und kann dabei den Boden des Pulverkastens kontaktieren. In einer weiteren Ausbildung ist die Umlenkvorrichtung schaufelartig mit einer geschlossenen Oberfläche ausgebildet.

Der Inhalt der Fächer wird, durch die Form der Umlenkvorrichtungen vorgegeben, verteilt über die Flächen der Hohlform gegossen. In dieser Ausgestaltung können dabei, durch gezielte Einfüllmaßnahmen des Pulverschüttguts in den einzelnen Fächern, unterschiedliche Volumen des Pulverschüttguts für verschiedene Seitenflächen vorgegeben werden. Diese Volumen stellen sich dann u. a. durch unterschiedliche Füllniveaus des Pulverschüttguts in den einzelnen Fächern dar. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Bestreuungsvorgängen wird das von der Umlenkvorrichtung in dem Pulverkasten gebildete Fach wieder aufgefüllt.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist die Umlenkvorrichtung in Teilbereichen durchgreifende Ausnehmungen auf. In einer anderen Ausgestaltung bzw. Weiterbildung der Ausgestaltung weist die Umlenkvorrichtung im Bodenbereich einen wenigstens über einen Teilbereich der gesamten Längserstreckung der Umlenkvorrichtung reichenden Spalt auf. Dadurch findet keine feste Fachbildung in dem Pulverkasten statt. Nach einem Bestreuungsvorgang einer Hohlform wird der Pulverkasten nach der Zurückstellung in seine Ausgangslage mit einer Fremdbewegungserregung, z. B. einer Rüttelbewegung beaufschlagt. Die Rüttelbewegung wird hinreichend stark ausgeführt, um das Pulverschüttgut zum Fließen zu bringen.

Bevorzugterweise verwendet man in dieser Ausgestaltung ein Pulverschüttgut mit einem gleichmäßigen Fließverhalten. Dabei werden reine Pulver bzw. Mischungen des Pulvers bevorzugt, die unter derartiger Fremdbewegungserregung nur geringe bis gar keine Seperationsneigung aufweisen. Dies betrifft auch die Separierung in Pulverbestandteile, die chemisch gleich sind, aber unterschiedliche Fließeigenschaften haben, z. B aufgrund unterschiedlicher Korngröße.

Durch die Fließbewegung bildet das Pulverschüttgut innerhalb des Pulverkastens ein gleichmäßiges Niveau aus. Dies wird durch die Ausnehmungen in der Umlenkvorrichtung bzw. durch den Spalt am Boden des Pulverkastens unterstützt. Durch die Ausnehmungen kann das, z. B. schwingend, fließende Pulverschüttgut in den Raum zwischen der senkrecht zur Drehachse stehenden Seitenwand des Pulverkastens und der Umlenkvorrichtung fließen. Bei der nächsten Drehbewegung bestimmt die überwiegend geschlossene Fläche der Umlenkvorrichtung die bevorzugte Fließrichtung des in diesem Zwischenraum angesammelten Pulverschüttguts.

Durch eine geschickte und abgestimmte Anlenkung der Umlenkvorrichtung im bzw. am Pulverkasten und/oder der Hohlform läßt sich auch hier ein vorbestimmbares Volumen des Pulverschüttguts, das über jeweilige Seitenflächen geschüttet werden/fließen soll, vorgeben. Dabei wird der "Fehlfluß" des Pulverschüttguts durch die Ausnehmung(en) hindurch eingerechnet/berücksichtigt. So ist gewährleistet, daß die zur Ausbildung der lederartigen, geschlossenen Oberfläche nötige Menge Pulverschüttgut schnell genug über die vorbestimmte Seitenfläche fließt, um eine ansatzlose Oberfläche auszubilden. Es sind allerdings auch Ausgestaltungen möglich, in denen das Pulverschüttgut so fließt, daß aufgrund diskontinuierlicher Aufschmelzprozesse des Pulverschüttguts eine speziell strukturierte Oberfläche entsteht.

In einer anderen möglichen Ausgestaltung dieser Erfindung sind die Umlenkvorrichtungen formbar. Vorzugsweise sind sie heiß formbar, damit sie bei Betriebstemperatur gegen eine durch die Gewichtskraft des überfließenden Pulverschüttguts auftretende Verformung geschützt sind. Bei der Formgebung der Umlenkvorrichtung kann auch die Kontur der jeweiligen Hohlform berücksichtigt werden. Dadurch läßt sich zum Beispiel eine gleichmäßige Spaltbreite zwischen dem Rand der Umlenkvorrichtung und der Kontur der Seitenwand der Hohlform vorgeben, bzw. die Spaltbreite läßt sich auf das Fließverhalten des Pulverschüttguts an der jeweiligen Stelle anpassen. Weiterhin kann die Umlenkvorrichtung einfach und schnell an kleinere Formänderungen der Hohlform angepaßt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Umlenkvorrichtung/können die Umlenkvorrichtungen aus Metall sein. Dabei können sie als Leitbleche ausgebildet sein. In einer anderen bevorzugten Weiterbildung sind die Umlenkvorrichtungen aus Kunststoff und/oder aus einem Kunststoff-Metallverbund. Dabei kann der Kunststoff dem Pulverschüttgut entsprechen. Ebenfalls möglich ist, daß die Umlenkvorrichtung aus einem gepreßten Werkstoff mit möglichst schlechter Wärmeleitfähigkeit/-aufnahme gefertigt ist. Derartige Werkstoffe können z. B. keramische Werkstoffe sein. Sie haben den Vorteil, daß die Umlenkvorrichtung durch die Wärmeabstrahlung durch die Hohlform gar nicht oder nur sehr langsam aufgeheizt wird. Dies verlängert die Standzeit der Umlenkvorrichtung an dem Pulverkasten bzw. der Hohlform.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Umlenkvorrichtung thermisch entkoppelt zwischen dem Pulverschüttgut und der Hohlform angeordnet. Dadurch erreicht die Erfindung, daß die Umlenkvorrichtung von der Strahlungsenergie der Hohlform gar nicht oder nur wenig aufgeheizt wird. Damit wird ein Anbacken, d. h. Anhaften des Pulverschüttguts durch Aufschmelzen, an der Oberfläche der Umlenkvorrichtung vermieden.

Um dies zu verbessern kann in einer andern Ausgestaltung oder einer Weiterbildung die Umlenkvorrichtung mit einem thermischen Sensor gekoppelt sein. Dieser Sensor überwacht die thermische Entwicklung der Umlenkvorrichtung. Sollte sich diese doch zu stark erwärmen, so gibt der thermische Sensor über eine Signalverbindung mit der Außenumgebung ein Signal ab, welches zu einer Auswechselung oder Abkühlung der Umlenkvorrichtung führt, möglichst bevor Pulverschüttgut an dessen Oberfläche anbackt.

In einer anderen ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung weist die Umlenkvorrichtung eine Antihaftbeschichtung auf. Dazu zählt auch die Antihaftbeschichtung durch elektrostatische Kräfte, sofern das Pulverschüttgut denselben elektrostatischen Kräften unterworfen ist wie die Umlenkvorrichtung. Dabei wird durch die Antihaftbeschichtung die Reibung zwischen dem Pulverschüttgut und der Umlenkvorrichtung verringert. Weiterhin werden die Adhäsionskräfte des eventuell doch anbackenden Pulverschüttguts vermindert, so daß sich ein entstehender Überzug einfach entfernen läßt.

In einer anderen ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist die Umlenkvorrichtung integraler Bestandteil des Pulverkastens. D. h. Pulverkasten und Umlenkvorrichtung bilden einen gemeinsamen Gegenstand, sind ein Stück.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Sofern nicht ausdrücklich anders gesagt, gilt folgendes für alle Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Pulverkasten mit einer daran festgemachten Hohlform vor der Drehbewegung,
Fig. 2 einen Pulverkasten mit einer daran festgemachten Hohlform nach der Drehbewegung,
Fig. 3 Pulverkastenausschnitt mit einer Umlenkvorrichtung an einem Rahmen zwischen Pulverkasten und Hohlform
Fig. 4 Pulverkastenausschnitt mit einer Umlenkvorrichtung an einem Rahmen im Pulverkasten
Fig. 5 Pulverkastenausschnitt mit einer Umlenkvorrichtung an einem Rahmen in der Hohlform
Fig. 6 Pulverkastenausschnitt mit einer Umlenkvorrichtung mit Ausnehmungen,
Fig. 7 einen Pulverkasten mit an den Seitenwänden festgemachter Umlenkvorrichtung und
Fig. 8 eine Einheit aus Pulverkasten und Umlenkvorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Pulverkasten 1 mit Pulverschüttgut 2, z. B. pulversiertem Kunststoff, nach dieser Erfindung. An dem Pulverkasten 1 ist eine Hohlform 5 festgemacht. Die Hohlform 7 wird mit den Halterungen 18 am Pulverkasten 1 gehalten. Das Pulverschüttgut 2 wird durch eine Drehbewegung 3 um eine vorgegebene Drehachse 4 aus dem Pulverkasten 1 in die Hohlform 5 geschüttet. Damit das Pulverschüttgut 2 alle Seitenflächen 6, 6' der Hohlform 5 gleichmäßig bedeckt, speziell zur gleichmäßigen Verteilung des Pulverschüttguts 2 auf die im wesentlichen quer zur Drehachse 4 stehenden Seitenflächen 6' in der Hohlform 5, sind zwischen dem Pulverschüttgut 2 und der Hohlform 5 Umlenkvorrichtungen 7 vorgesehen. Hier sind die Umlenkvorrichtungen 7 für das Pulverschüttgut 2 in dem Pulverkasten 1 am Boden 9 angelenkt.
Zwischen den Umlenkvorrichtungen 7 und den im wesentlichen senkrecht zur Drehachse 4 stehenden Seitenwänden 11 des Pulverkastens 1 sind somit Fächer ausgebildet. Aus diesen Fächern fließt während oder nach der Drehbewegung 3 eine, wenn gewünscht vorbestimmbare, Menge 8 des Pulverschüttguts 2 auf die Seitenflächen 6' der Hohlform 5.
Dabei sind die Umlenkvorrichtungen 7 so angelenkt, daß jede Umlenkvorrichtung 7 ein zur Hohlform 5 weisendes Ende 25 aufweist. Dieses Ende 25 weist eine Richtungskomponente 26 auf, die, größer als Null, parallel zur Drehachse 4 ausgerichtet ist. Dadurch wird bei der Drehbewegung 3 von Pulverkasten 1 und Hohlform 5 eine vorbestimmte Menge 8 Pulverschüttgut 2 in Richtung der Flächen 6' umgelenkt. Die Richtungskomponente 26 ist dabei so gewählt, daß das Pulverschüttgut 2 auf die Fläche 6' trifft.
Die Richtungskomponente 26 ist dabei weiterhin so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Menge und/oder der Fließfähigkeit des Pulverschüttguts 2 und den geometrischen Gegebenheiten beim Auftreffen auf die Seitenflächen 6' eine in Richtung der Seitenfläche 6' bestehende Restgeschwindigkeit des Pulverschüttguts 2 gegeben ist, die größer ist als Null. Um die Flächen 6' optimal zu bestreuen, sind die Umlenkvorrichtungen 7 in ihrer Längserstreckung 16 im wesentlichen quer bzw. senkrecht zur Drehachse 4 in dem Pulverkasten 1 angeordnet.
In dieser Ausgestaltung sind die Umlenkvorrichtungen 7 in Form eines Leitblechs 7 am Boden 9 des Pulverkastens 1 festgemacht. Dabei ist die Umlenkvorrichtung 7 von der Befestigungsstelle 10 in Richtung der Seitenwand 11 des Pulverkastens 1, die im wesentlichen senkrecht zur Drehachse 4 steht, geneigt. Um die Flächen 6' direkt von oben nach unten mit dem Pulverschüttgut 2 zu bestreuen, steht die Umlenkvorrichtung 7 über den Rand 12 des Pulverkastens 1 vor. Der obere Rand 20 der Umlenkvorrichtung 7 reicht dabei in die Hohlform 5 hinein. Er weist eine Richtungskomponente 26 parallel bzw. längs zur Drehachse 4 auf.
Der Rand 20 weist in Richtung der oberen Kante 21 der Hohlform 5. Dadurch bildet sich zwischen dem Rand 20 und der Kante 21 ein Spalt 22 aus. Dieser Spalt 22 weist einen Abstand 23, als Spaltbreite, von der Seitenwand 6 auf. Die Spaltbreite 23 beeinflußt das Fließverhalten/die Fließrichtung 19 des Pulverschüttguts 2. Dabei ist hier die Form der Umlenkvorrichtung 7 auf die Fließfähigkeit des Pulverschüttguts 2 abgestimmt. Die Spaltbreite 23 bestimmt sich unter Berücksichtigung der Menge 8 und/oder der Fließfähigkeit des Pulverschüttguts 2. Dabei wird die Spaltbreite 23 so gewählt, daß ein behinderungsfreier Fluß des Pulverschüttguts 2 gegeben ist. Anderseits ist die Spaltbreite 23 so eng gewählt, daß das Pulverschüttgut 2 unter Berücksichtigung der erreichbaren Überströmgeschwindigkeit an dem Rand 20 und der dann einsetzenden, senkrecht nach unten wirkenden Erdbeschleunigung, die Seitenwand 6' trifft.
Dabei bestimmen die geometrischen Gegebenheiten wie die Länge, der Neigungswinkel und der Kurvenverlauf der Seitenwand 6' ebenfalls die Form/den Konturverlauf des Rands 20 und der Umlenkvorrichtung 7 selbst. Durch die Formgebung des Konturverlaufs, des Neigungsverlaufs der Umlenkvorrichtung 7 und der überströmenden Menge an Pulverschüttgut 2 aus dem Fach in dem Pulverkasten 1 über die Umlenkvorrichtung 7 hinweg wird ein möglichst gleichmäßiger Fluß des Pulverschüttguts 2 über die Seitenflächen 6' ermöglicht. Dies gilt speziell für die herunterfließenden Frontlinien des Pulverschüttguts 2. Die optimale Spaltbreite 23 läßt sich auch experimentell bestimmen. Durch die Spaltbreite 23 und Kontur des Spalts 22 läßt sich so der Überfluß auf die Seitenfläche 6' der Hohlform 5 steuern.
In dieser Ausgestaltung ist die Umlenkvorrichtung 7 schaufelartig und mit einer geschlossenen Oberfläche ausgebildet. Zusätzlich weist die Umlenkvorrichtung in dieser Ausgestaltung einen thermischen Sensor 31 auf. Der thermische Sensor 31 ist hier an der Rückseite 24 der Umlenkvorrichtung 7 angebracht ist. Dadurch beinflußt er nicht den Fluß des Pulverschüttguts 2 über die Seitenflächen 6'. Der Fluß des Pulverschüttguts 2 über die Rückseite 24 wird nur sehr unwesentlich beinflußt. In anderen (nicht gezeigten) Ausgestaltungen kann der thermische Sensor 31 auch auf der anderen Seite, dem Rand 20 und/oder in der Umlenkvorrichtung 7 angeordnet sein.
Der thermische Sensor 31 ist im Bereich des Rands 20 der Umlenkvorrichtung angeordnet. Der Rand 20 kommt durch seinen geringen Abstand 23 (Spaltbreite) der Hohlform 5 sehr nahe. Damit unterliegt er einem starken Wärmefluß von der Hohlform 5 her. Je nach Wärmeaufnahme- bzw. -leitfähigkeit kann dies dazu führen, daß der Rand 20 so stark erwärmt wird, daß das Pulverschüttgut 2 daran aufschmilzt und anbackt. Dies würde wenigstens zu einer Beeinträchtigung des Flusses des Pulverschüttguts 2 führen. Im ungünstigsten Fall führt dies zur Verstopfung des Spalts 22.
Der thermische Sensor kommuniziert in dieser Ausgestaltung über eine Signalleitung 34 mit dem Außenraum. So übermittelt er den jeweils aktuellen Wärmezustand der Umlenkvorrichtung 7 nach außen. Von dort kann über geeignete Kontrollvorrichtungen ein rechtzeitiger Austausch der Umlenkvorrichtung 7, in dieser Ausgestaltung zusammen mit dem Pulverkasten 1, eingeleitet und durchgeführt werden. Die Umlenkvorrichtung 7 kann dann auskühlen bzw. gekühlt werden, um dann wieder eingesetzt zu werden. Hierbei weisen Ausgestaltungen Vorteile auf, bei denen die Umlekvorrichtung 7 an einem Flansch 28 (s. Fig. 3-5) bzw. einem Rahmen 30 (s. Fig. 3-5) befestigt ist. Hier besteht die Möglichkeit des individuellen Austausches zu warmer Teile.
Zusätzlich weist die Umlenkvorrichtung 7 in dieser Ausgestaltung eine Antihaftbeschichtung 35 auf. In einer anderen nicht gezeigten Ausgestaltung zählt auch die Antihaftbeschichtung durch elektrostatische Kräfte dazu, sofern das Pulverschüttgut 2 denselben elektrostatischen Kräften unterworfen ist wie die Umlenkvorrichtung 7. Hier wird durch die Antihaftbeschichtung 35 die Reibung zwischen dem Pulverschüttgut 2 und der Umlenkvorrichtung 7 verringert. Weiterhin werden die Adhäsionskräfte des eventuell an der Umlenkvorrichtung 7 anbackenden Pulverschüttguts 2 vermindert. So läßt sich ein entstehender Überzug einfach entfernen. Dies senkt den Wartungsaufwand und erhöht die Ausbeute an intakten lederartigen, geschlossenen Oberflächen 2.
Fig. 2 zeigt den Pulverkasten 1 mit der festgemachten Hohlform 5 bei der Drehbewegung 3 um die Drehachse 4. Das Pulverschüttgut 2 zwischen den beiden Umlenkvorrichtungen 7 ist in den Bodenbereich der Hohlform 5 geflossen. Durch die gestrichelten Linien 19 ist ein Fließverhalten der Menge 8 des Pulverschüttguts 2 aus dem Zwischenraum zwischen der Umlenkvorrichtung 7 und der Seitenwand 11 skizziert.
Das fließende Pulverschüttgut 2 erhält durch die Umlenkung der Fließrichtung 19 durch die Richtungskomponente 26 des Rands 20 eine Bewegungskomponente in Richtung der Seitenwand 6' aufgeprägt. Durch diese Bewegungskomponente "klatscht" bzw. trifft das Pulverschüttgut 2 gegen/auf die Seitenwand 6'. Beim Auftreffen hat das Pulverschüttgut 2 eine Restgeschwindigkeit in Richtung der Seitenwand 6', die größer ist als Null.
Die Umlenkvorrichtung 7 weist eine Rückseite 24 auf. Über diese Rückseite 24 fließt bei der Drehbewegung 3 ebenfalls Pulverschüttgut 2. Das Pulverschüttgut 2 wird auf die anderen Seitenflächen 6 der Hohlform 5 und in den Übergangsbereich (nicht gezeigt) zwischen den anderen Seitenflächen 6 und den Seitenflächen 6' der Hohlform 5 gelenkt.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Pulverkastens 1 und einer Hohlform 5. Dabei ist die Umlenkvorrichtung 7 an einem Flansch 28 angeordnet. Der Flansch 28 ist weder Bestandteil des Pulverkastens 1 noch Bestandteil der Hohlform 5. Der Flansch ragt mit einer Halterung für die Umlenkvorrichtung 7 in den durch Pulverkasten 1 und Hohlraum 5 gebildeten Innenraum 32 hinein. Hier ist der Flansch 28 als separater Rahmen 30 zwischen dem Pulverkasten 1 und dem Hohlraum 5 angeordnet.
Die Umlenkvorrichtung 7 erstreckt sich deutlich erkennbar in Richtung des Pulverkastens 1 und erstreckt sich über den Rand 12 des Pulverkastens 1 in diesen hinein. Das zum Boden 9 des Pulverkastens 1 weisende Ende der Umlenkvorrichtung 7 taucht in das Pulverschüttgut 2 hinein. Dadurch bildet sich wieder ein Fach mit einer vorgebbaren Menge 8 des über die Seitenwand 6' fließenden Pulverschüttguts 2 aus.
Durch diese Konstruktion mittels des Rahmens 28 läßt sich die Umlenkvorrichtung 7 völlig unabhängig vom Pulverkasten 1 anfertigen. Der Pulverkasten 1 wiederum kann immer wieder verwendet werden, er ist unabhängig von der Form der Umlenkvorrichtung 7.
Zwischen dem Rahmen 30 und der Hohlform 5 ist eine zusätzliche Schicht Isoliermaterial 33 angeordnet. Der Rahmen 30 ist somit von der Hohlform 5 thermisch isoliert an dem Pulverkasten 1 befestigt. Dies verhindert bzw. verringert das Aufheizen der Umlenkvorrichtung 7 durch die Wärmeabstrahlung der Hohlform 5. Dies erhöht die Standzeit der Umlenkvorrichtung 7. Die Umlenkvorrichtung 7 kann so länger an dem Pulverkasten eingesetzt werden, wodurch sich der Produktionszyklus verlängert.
Zur Überwachung ist hier ein thermischer Sensor 31 mit einer Signalleitung 34 hier an der Rückseite 24 der Umlenkvorrichtung 7 befestigt. Der Rahmen 30 erleichtert dabei einerseits den thermisch isolierten Einbau, anderseits ist er im Falle einer Überhitzung der Umlenkvorrichtung 7 einfacher und schneller austauschbar. Der Pulverkasten 1 braucht dabei nicht notwendig mit ausgetauscht zu werden. Das verringert den Wartungsaufwand.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines Pulverkastens 1 und einer Hohlform 5, wobei die Umlenkvorrichtung 7 an einem Flansch 28 angeordnet ist. Der Flansch 28 kann auch als separater Rahmen 30 innerhalb des Pulverkastens 1 ausgebildet sein.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt eines Pulverkastens 1 und einer Hohlform 5, wobei die Umlenkvorrichtung 7 an einem Flansch 28 angeordnet ist. Der Flansch 28 kann auch als separater Rahmen 30 innerhalb des Pulverkastens 1 ausgebildet sein. Dabei ist der Rahmen 30 so angeordnet, daß er möglichst keinen Kontakt mit Flächen 6 und 6' hat, auf denen die Slush-Haut gebildet wird. Die Temperatur der Umlenkvorrichtung 7 wird von einem thermischen Sensor 31 überwacht. Zwischen dem Flansch 28 und der Hohlform ist hier eine Isolierschicht 33 angeordnet. Es gilt anlog das zu Fig. 3 gesagte.
Fig. 6 zeigt einen Pulverkasten 1, bei dem die Umlenkvorrichtung 7 an den im wesentlichen parallel in Richtung der Drehachse 4 verlaufenden Seitenwänden 14 festgemacht ist. Dabei weist die Umlenkvorrichtung 7 eine schaufelartig geschlossene Oberfläche auf. Zusätzlich weist in dieser Ausgestaltung die Umlenkvorrichtung 7 im Bodenbereich 15 einen Spalt 17 auf. Der Spalt 17 erstreckt sich hier über die gesamte Längserstreckung 16 der Umlenkvorrichtung 7. Durch diesen Spalt 17 kann das Pulverschüttgut 2 aus dem Raum zwischen den Umlenkvorrichtungen 7 in den Bereich zwischen den Umlenkvorrichtungen 7 und den Seitenflächen 11 des Pulverkastens 1 fließen. Dieses Fließen läßt sich z. B. durch geeignete Rüttelbewegungen des Pulverkastens 1 erreichen.
Derartige Rüttelbewegungen können einfache mechanische Stöße des Pulverkastens 1 mit einer geeigneten Frequenz sein. Eine solche Fließbewegung des Pulverschüttguts läßt sich jedoch auch durch das Einkoppeln von geeigneten Schallfrequenzen, z. B. Ultraschall, direkt in das Pulverschüttgut 2 erreichen. Bei der Einkopplung von Ultraschall schwingt i. a. der Pulverkasten 1 selbst nur unwesentlich mit.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines Pulverkastens 1 mit einer am Boden 9 festgemachten Umlenkvorrichtung 7, die in einem Teilbereich eine durchgreifende Ausnehmung 13 aufweist. Für diese Ausnehmung 13 gilt analog das gleiche wie für den Spalt 17 in Fig. 6.
Fig. 8 zeigt die Aufsicht auf einen Pulverkasten 1. Die Umlenkvorrichtungen 7 sind in diesem Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil des Pulverkastens 1. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Pulverkasten
2 Pulverschüttgut
3 Drehbewegung
4 Drehachse
5 Hohlform
6 Seitenfläche
6' Seitenfläche
7 Umlenkvorrichtung
8 Pulvermenge
9 Boden
10 Befestigungsstelle
11 Seitenfläche
12 Rand
13 Ausnehmung
14 Seitenfläche
15 Bodenbereich
16 Längserstreckung
17 Spalt
18 Haltevorrichtung
19 Fließrichtung
20 Rand
21 Rand
22 Spalt
23 Spaltbreite
24 Rückseite
25 Enden
26 Richtungskomponente
28 Flansch
29 Rahmen
30 thermischer Sensor
31 Innenraum
33 Isolierschicht
34 Signalkabel
35 Antihaftbeschichtung

Claims

1. Pulverkasten (1) für Pulverschüttgut (2), welches durch eine Drehbewegung (3) um eine vorgegebene Drehachse (4) aus dem Pulverkasten (1) in eine am Pulverkasten (1) festgemachte Hohlform (5) geschüttet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung des Pulverschüttguts (2) auf diejenigen Seitenflächen (6') in der Hohlform (5), die quer zur Drehachse (4) verlaufen, zwischen dem Pulverschüttgut (2) und der Hohlform (5) eine Umlenkvorrichtung (7) für das Pulverschüttgut (2) vorgesehen ist, die ein zur Hohlform (5) weisendes Ende (25) aufweist, welches zumindest mit einer Richtungskomponente (26), die größer ist als Null, parallel zur Drehachse (4) ausgerichtet ist und über das das Pulverschüttgut gegen die Seitenflächen (6') der Hohlform (5) gelenkt wird.

2. Pulverkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungskomponente (26) so gewählt ist, daß unter Berücksichtigung der Menge und/oder der Fließfähigkeit des Pulverschüttguts (2) und den geometrischen Gegebenheiten beim Auftreffen auf die Seitenflächen (6') eine in Richtung der Seitenfläche (6') bestehende Restgeschwindigkeit des Pulverschüttguts (2) gegeben ist, die größer ist als Null.

3. Pulverkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) an einem Flansch (30) angeordnet ist, der weder Bestandteil des Pulverkastens noch Bestandteil der Hohlform ist und der mit einer Halterung für die Umlenkvorrichtung in den durch Pulverkasten und Hohlraum gebildeten Innenraum hineinragt.

4. Pulverkasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (30) als separater Rahmen (28) zwischen dem Pulverkasten (1) und der Hohlform (5) angeordnet ist.

5. Pulverkasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (30) als separater Rahmen (28) an dem Pulverkasten (1) angeordnet ist.

6. Pulverkasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (30) als separate Rahmen (28) an der Hohlform (5) angeordnet ist

7. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) an dem Pulverkasten (1) angeordnet ist und sich in Richtung Hohlform (5) erstreckt.

8. Pulverkasten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) am Boden (9) und/oder den Seitenwänden (11) des Pulverkastens (1) festgemacht ist.

9. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) an der Hohlform (5) angeordnet ist und sich in Richtung Pulverkasten (1) erstreckt.

10. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) über den Rand (12) des Pulverkastens (1) in die Hohlform (5) hinein vorsteht.

11. Pulverkasten einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) über den Rand (12) des Pulverkastens (1) in diesen hineinragt.

12. Pulverkasten einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) über den Rand (12) des Pulverkastens (1) in das Pulverschüttgut (2) eintaucht.

13. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) eine schaufelartig geschlossene Oberfläche aufweist.

14. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) in Teilbereichen durchgreifende Ausnehmungen (13) aufweist.

15. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) im Bodenbereich (15) einen wenigstens über einen Teilbereich der gesamten Längserstreckung (16) der Umlenkvorrichtung (7) reichenden Spalt (17) aufweist.

16. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) aus Metall besteht.

17. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) thermisch entkoppelt zwischen dem Pulverschüttgut (2) und der Hohlform (5) angeordnet ist.

18. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) mit einem thermischen Sensor (31) gekoppelt ist, der über eine Signalverbindung mit der Außenumgebung zur Überwachung der Temperatur der Umlenkvorrichtung (7) kommuniziert.

19. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) eine Antihaftbeschichtung aufweist.

20. Pulverkasten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (7) integraler Bestandteil des Pulverkastens (1) ist.