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Gegenstand der Erfindung ist ein
im Oberbegriff von Patentanspruch 1 definiertes Verfahren zur Fertigung
und Behandlung von Kunststoffteilen.
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Weiter betrifft die Erfindung ein
im Oberbegriff von Patentanspruch 5 definiertes Gestell, im Folgenden,
zur Fertigung und Behandlung von Kunststoffteilen.
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Die im Spritzgussverfahren hergestellten Kunststoffteile
werden nach dem Spritzgießen
(= Spritzpressen) im Allgemeinen auf eine Behandlungs- und Transportunterlage,
d.h. eine Art Einspannvorrichtung (engl. "jig")
gebracht. Diese Einspannvorrichtungen stellen namentlich für die betreffenden
Kunststoffteile geformte Transport- und Behandlungsunterlagen dar.
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Bei der Herstellung kleiner Spritzgussteile, wie
z.B. Handy-Komponenten der Größenordnung 20
mm × 20
mm, gestaltet sich das Aufbringen der Spritzguss-Kunststoffteile auf die Unterlage wegen der
geringen Größe der Kunststoffteile
und der an die Positionierung der Kunststoffteile zu stellenden
Genauigkeitsforderungen schwierig und zeitraubend. Außerdem erfordert
die Herstellung einer passenden Unterlage wegen der geringen Größe der Teile
ein hohes Maß an
Genauigkeit und oft einen hohen Arbeitsaufwand.
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Wegen der oben genannten Probleme
werden kleine Spritzgussteile gewöhnlich aus fertig eingefärbtem Kunststoffmaterial
hergestellt, so dass die Teile nach erfolgtem Spritzgießen nicht
mehr lackiert oder ansonsten nachbehandelt (poliert o. dgl.) zu werden
brauchen. Dies bedeutet jedoch eine Beschränkung der sonst gegebenen materialwahlmöglichkeiten
und damit eine Verringerung der technischen Variationsmöglichkeiten
des Produkts und in vielen Fällen
eine Erhöhung
der Rohstoffkosten und damit auch der Produktionskosten.
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Mit dieser Erfindung sollen die beim
Stand der Technik auftretenden Mängel
beseitigt werden.
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So besteht also die erste Hauptaufgabe
der Erfindung darin, ein Verfahren und eine bei diesem Verfahren
einzusetzende Behandlungsunterlage zur Fertigung und Behandlung
kleiner Spritzguss-Kunststoffteile zu schaffen, mit denen die besagten
Kunststoffteile nach erfolgtem Spritzgießen, nun auf der Unterlage
befindlich, mühelos
nachbehandelt, zum Beispiel poliert oder lackiert werden können.
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Die zweite Hauptaufgabe der Erfindung
besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer dabei einzusetzenden
Behandlungsunterlage, mit denen sich das Aufbringen kleiner Kunststoffteile
auf die Behandlungsunterlage schnell und leicht bewerkstelligen
lässt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Behandlungsunterlage,
mit denen sich der Transport der Kunststoffteile zur Nachbehandlungsstelle
oder ins Lager einfach gestaltet.
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Die Erfindung betrifft ein im Patentanspruch 1
definiertes Verfahren zur Fertigung und Behandlung von Kunststoffteilen
dergestalt, dass die Kunststoffteile im Spritzgussverfahren hergestellt
und sodann Nachbehandlungsmaßnahmen
unterzogen und/oder ins Lager transportiert werden.
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Weiter betrifft die Erfindung eine
Behandlungsunterlage nach Patentanspruch 5 zur Fertigung und Nachbehandlung
von Kunststoffteilen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Fertigung und Behandlung von Kunststoffteilen werden die Kunststoffteile
durch Spritzgießen
hergestellt und sodann Nachbehandlungsmaßnahmen unterzogen und/oder
ins Lager transportiert. Das Spritzgießen der Kunststoffteile erfolgt
bei dem Verfahren satzweise. Danach werden die Kunststoffteile satzweise
auf die Behandlungsunterlage aufgebracht. Sodann werden die Kunststoffteile,
die weiterhin satzweise auf der Behandlungsunterlage befestigt sind,
nachbehandelt und/oder ins Lager transportiert.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Spritzgießen der Kunststoffteile in
eine Mehrfachform, dann wird die Form geöffnet, und die Kunststoffteile
dieses Teilesatzes werden an ihren Verteilerkanälen belassen. Danach wird der Teilesatz
auf die Behandlungsunterlage gebracht, wobei die Kunststoffteile
weiterhin an ihren Verteilerkanälen
belassen werden. Die Befestigung des Kunststoffteile-Satzes auf
der Unterlage erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines Befestigungselementes
so, dass die noch mit den Verteilerkanälen verbundenen Kunststoffteile
an den Teilestützen
der Vertikalstützen
der Behandlungsunterlage anliegen.
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Die Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht also darin, dass die Kunststoffteile satzweise spritzgegossen
werden und die Kunststoffteile des Satzes danach an ihren Gießkanälen belassen
werden. Der Kunststoffteile-Satz wird als Ganzes auf die Behandlungsunterlage
gebracht und über
ein in Verbindung mit den Verteilerkanälen der Kunststoffteile vorhandenes
Befestigungselement, das gleichzeitig die Einspritzöffnung für das Kunststoffmaterial
bildet, an der Unterlage befestigt. Danach können an den an der Behandlungsunterlage
befestigten Kunststoffteilen diverse Arbeitsgänge wie Lackieren oder Polieren
durchgeführt
werden, wobei die Behandlungsunterlage gewendet/gedreht werden kann,
ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Kunststoffteile von
der Unterlage lösen.
Auf der gleichen Behandlungsunterlage können die Kunststoffteile auch
ins Lager transportiert werden.
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Die erfindungsgemäße Behandlungsunterlage selbst
ist bevorzugt plattenartig gestaltet und umfasst einen Rahmen mit
einer aus Vertikalstützen
und einer oder mehreren Horizontalstützen (=Querstützen) und
mehreren zwischen den Vertikal- und Querstützen verbleibenden Öffnungen
bestehenden Gitterstruktur. An den Vertikalstützen der Behandlungsunterlage
befinden sich Teilestützen
zur Entgegennahme der Kunststoffteile des Teilesatzes, und an den
Querstützen
der Behandlungsunterlage befinden sich die Gegenstücke der
Befestigungselemente des Teilesätze,
die die besagten Befestigungselemente aufnehmen und zusammen mit
diesen die Befestigung ergeben. Bei der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung befinden sich die die Gitterstruktur umgebenden Ränder des
Behandlungsunterlagen-Rahmens auf einem anderen Niveau als die Gitterstruktur und
auch die Vertikal- und die Querstützen sind niveauverschieden
zueinander.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der dabei eingesetzten Behandlungsunterlage erzielt man beträchtliche
Vorteile im Vergleich zu den Verfahren nach dem Stand der Technik,
besonders wenn es um die Fertigung und Behandlung ziemlich kleiner Spritzguss-Kunststoffteile
geht.
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Wie gesagt, gestaltet sich das Umsetzen
der Kunststoffteile aus der Mehrfachform auf die Behandlungsunterlage
mühelos
und zeitsparend. Die Kunststoffteile werden nach der Herstellung
an ihren Verteilerkanälen
belassen und als solche satzweise auf die Behandlungsunterlage gebracht,
was den Vorteil hat, dass die Kunststoffteile nicht einzeln auf
die Behandlungsunterlage gesetzt zu werden brauchen. Ein solcher
Kunststoffteile-Satz umfasst im typischen Fall 2 bis 8 Kunststoffteile,
die über
ihre Verteilerkanäle
zusammenhängen.
Befestigt wird der Teilesatz an der Behandlungsunterlage durch ein
in Verbindung mit den Verteilerkanälen vorhandenes Befestigungselement
so, dass die einzelnen Kunststoffteile des betreffenden Satzes an
die Teilestützen
der Vertikalstützen
zu liegen kommen, wonach dann die so befestigten Kunststoffteile
für die
Lagerung und/oder Nachbehandlung nicht mehr auf besondere „ jigs" gebracht werden
brauchen, sondern ihre Behandlung und Lagerung auf der gleichen
Behandlungsunterlage erfolgen können.
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Zu den weiteren mit der Erfindung
erzielbaren Vorteilen sei Folgendes erwähnt: Die Spritzguss-Kunststoffteile
sind über
ein an den Verteilerkanälen
befindliches Befestigungselement an der Behandlungsunterlage befestigt,
so dass letztere zum Beispiel zum Lackieren der Kunststoffteile
gewendet/aufgerichtet werden kann. An der Behandlungsunterlage sind
bevorzugt Gitterstrukturen mit Freiraum zwischen den Horizontal-
und Vertikalstegen vorhanden, und die Kunststoffteile liegen an
den Vertikalstützen
der Gitterstruktur an. Durch eine solche Konstruktion wird das Lackieren
der Kunststoffteile erleichtert. Erleichtert wird das Lackieren
und Polieren auch durch die Dreidimensionalität der Gitterstruktur der Behandlungsunterlage,
bei der sich die Vertikalstützen
und die Horizontalstützen
zueinander in verschiedenen Ebenen befinden und so der Lacknebel
leichter in die Spalten/Vertiefungen der Kunststoffteile einzudringen
vermag. Das Eindringen des Lacknebels in die Poren der Kunststoffteile
wird auch dadurch erleichtert, dass bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die Kunststoffteile-Stützen der Vertikalstützen sich
in einer anderen Ebene als die Vertikalstützen befinden.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
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1 zeigt
eine Behandlungsunterlage von oben betrachtet.
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2 zeigt
einen punktiert umrissenen Bereich der Gitterstruktur der Behandlungsunterlage von 1, der eine Gussteilesatz-Stütze enthält. Letztere
wird von einem Teil der Gitterstruktur gebildet.
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3A zeigt,
von oben betrachtet, einen Spritzgussteile-Satz, bei dem die Kunststoffteile
an ihren Verteilerkanälen
hängen.
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3B zeigt
dem Gussteile-Satz von 3A aus
der Richtung IIIB betrachtet.
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4 zeigt
einen Teil der Behandlungsunterlage in perspektivischer Darstellung.
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Im Folgenden werden zunächst die
in den einzelnen Figuren gezeigten Hauptkonstruktionen und das,
was von der Erfindung in der jeweiligen Figur veranschaulicht werden
soll, beschrieben.
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In 1 ist
die allgemeine Konstruktion der Behandlungsunterlage 1 gezeigt.
Die Behandlungsunterlage 1 umfasst den Rahmen 2 mit
Vertikalstützen 3 und
Horizontalstützen 4 (Querstützen). Der Rahmen
und die damit verbundenen Vertikal- und Horizontalstützen bilden
zusammen eine Gitterstruktur 7 mit Öffnungen 5. Die in 1 gezeigte Behandlungsunterlage
umfasst zwei separate Gitterstrukturen 7; 7'' und 7; 7''. Jede dieser beiden Gitterstrukturen 7 besteht
wiederum aus mehreren Gitterstrukturteilen 7; 70,
von denen der punktiert abgegrenzte in 2 genauer dargestellt ist. In 1 ist als Beispiel auch
das Einfügen
eines Teilesatzes 60 in die Behandlungsunterlage 1 gezeigt.
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In 2 ist
der in 1 punktiert dargestellte
Gitterstrukturteil 7; 70 der Behandlungsunterlage 1,
der gleichzeitig eine Teilesatz-Stütze 300 bildet, im Einzelnen
dargestellt. Die Teilesatz-Stütze
besteht aus einem mit Befestigungselement-Gegenstück 62 versehenen
Horizontalstegteil, an das sich zwei Vertikalstützenpaare 30 fügen.
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In 3A ist,
von oben betrachtet, ein aus der Spritzgießmaschine zugeführter Teilesatz 60 gezeigt.
Die Kunststoffteile 6 wurden nach dem Gießen an ihren
Verteilerkanälen 8 belassen.
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3B zeigt
den Teilesatz 60 aus 3A seitlich
betrachtet. In dieser Figur wird die Konstruktion des Befestigungselementes 61 veranschaulicht.
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4 zeigt
als Perspektivbild einen Teil der Gitterstruktur einschließlich der
daran angrenzenden Rahmenränder
und dient zur Veranschaulichung der Dreidimensionalität der Gitterstruktur 7.
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Bei der Behandlungsunterlage nach 1 fügen sich an die Vertikalränder 2b des
Rahmens 2 zwei als Horizontalstütze dienende Horizontalstege 4; 4' und 4; 4'', von denen aus sich je eine gerade
Anzahl als Vertikalstützen
dienende Vertikalstege 3 erstreckt. Die Vertikalstege 3 fügen sich
an die Horizontalränder 2a oder
an das Mittelteil 2c des Rahmens 2. Bei der in
Figur 1 gezeigten Ausführungsform
fügt sich
an jeden der Horizontalstege 4; 4' und 4; 4'' eine durch vier teilbare Anzahl
Vertikalstege 3, weil in diesem Fall die Kunststoffteile
in ein Formwerkzeug mit vier Nestern gegossen werden. Jeder der
Vertikalstege 3 fügt
sich in einem Winkel von ungefähr
90 Grad so an den Horizontalsteg 4, dass an eine bestimmte Stelle
der Horizontalsteglänge
stets zwei Vertikalstege (Vertikalstützen) zu liegen kommen. Eine
solche aus zwei gleichlaufenden Vertikalstegen gebildete Gesamtheit
wird im Folgenden als Vertikalstützenpaar 30 bezeichnet.
An die obere Horizontalstütze (Horizontalsteg) 4; 4' in 1 fügt sich in dem punktierten
Bereich das dritte und vierte Vertikalstützenpaar 30; 30', 30''. Zu dem dritten Vertikalstützenpaar 30; 30' gehören die
Vertikalstege 3' und 3'', zum vierten Vertikalstützenpaar
die Vertikalstege 3''' und 3''''. Die besagten Vertikalstege 3', 3'', 3''', 3'''' fügen sich mit
ihrer einen Seite an die besagte Horizontalstütze 4; 4'. Die Vertikalstege 3' und 3''' fügen sich
an ihrer anderen Seite an den einen Horizontalrand 2; 2a des Rahmens 2 und
die Vertikalstege 3'' und 3'''' an ihrer anderen
Seite an das Rahmenmittelteil 2; 2c. Der Horizontalsteg 4; 4' bildet zusammen
mit den sich an ihn fügenden
Vertikalstützenpaaren 30; 30', 30'' und den damit verbundenen Behandlungsunterlagen-Rahmenteilen
den Teil 70 der Gitterstruktur 7.
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Betrachten wir den besagten Teil 70 der
Gitterstruktur 7 an Hand von 2 genauer:
Die entsprechenden Vertikalstege 3, 3'' und 3''', 3'''' des besagten
dritten und vierten Vertikalstützenpaares 30; 30' und 30; 30'' fügen sich auf ihrer einen Seite
an die einander entgegengesetzten Seiten des Horizontalstegs 4; 4' und erstrecken
sich von dem besagten Horizontalsteg aus so, dass sie gleichlaufend
zueinander verlaufen. Im Teil 70 der Gitterstruktur verbleiben
zwischen dem Horizontalsteg 4 und in Längsrichtung des Horizontalstegs
(betrachtet) zwischen zwei benachbarten Vertikalstützenpaaren
sowie den an die Vertikalstützenpaare
anschließenden
Teilen des Rahmens der Behandlungsunterlage Öffnungen 5, die auf
die nachfolgend beschriebene Weise beim Lackieren der Kunststoffteile
genutzt werden können.
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Zwischen zwei benachbarten Vertikalstützenpaaren,
wie zum Beispiel zwischen den Vertikalstützenpaaren 30; 30', 30'', ist noch eine konische Vertiefung 62 vorhanden,
die als Gegenstück 62 des weiter
unten beschriebenen Befestigungselements dient. Diese mit einer
Vertiefung 62 versehene, von einem bestimmten Teil des
Horizontalstegs 4 und zwei an den besagten Teil des Horizontalstegs
anschließenden
benachbarten Vertikalstützen 30 gebildete
Gesamtheit wird im Folgenden als Teilesatz-Stütze 300 bezeichnet,
an der die teilesatzweise zu fertigenden Kunststoffteile auf weiter
unten beschriebene Weise anliegen.
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Die in 3A und 3B gezeigten Kunststoffteile-Sätze 60 sind
folgendermaßen
hergestellt: Der Teilesatz 60 wird in einer (in den Figuren
nicht dargestellten) Mehrfachform hergestellt, die in der Nähe der Behandlungsunterlage
angeordnet wird. Die Kunststoff-Fördervorrichtung wird über ein
Verbindungsmittel mit der später
als Befestigungselement dienenden Kunststoffeinspritzöffnung 61 verbunden, und
der erwärmte
Kunststoff wird mit der Kunststoff-Fördereinrichtung von der Einspritzöffnung über die
Verteilerkanäle 8 in
die Nester der Form (4 Nester, in der Figur nicht dargestellt)
gedrückt.
Die Nester der Form werden geöffnet,
von den Kunststoffteilen 6 gelöst, und die gebildeten Spritzgussteile
bleiben über
die Verteilerkanäle 8 in
fester Verbindung mit der Einspritzöffnung 61. In 3A ist ein fertiger, auf die
oben beschriebene Weise hergestellter Teilesatz 60 zu sehen;
die Kunststoffteile 6 sind dabei über ihre Verteilerkanäle 8 mit
der Kunststoff-Einspritzöffnung 61,
d.h. dem Befestigungselement verbunden. In 3B ist die Struktur des Teilesatzes von
der Seite betrachtet gezeigt. Das konisch geformte Befestigungselement 61 befindet
sich tiefer als die Kunststoffteile 6.
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Kehren wir zurück zu 1, in der als Beispiel das Einfügen eines
solchen in den 3A und 3B dargestellten, im Spritzgussverfahren
hergestellten Teilesatzes 60 in die erfindungsgemäße Behandlungsunterlage 1 gezeigt
ist.
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Befestigt ist der Teilesatz an der
Teilesatz-Stütze
der Behandlungsunterlage 1 über das mit den Verteilerkanälen 8 verbundene
Befestigungselement 61 (dargestellt in 3A und 3B),
wobei dieses Befestigungselement in das an der Horizontalstütze der
Behandlungsunterlage vorhandene Gegenstück 63 eingefügt ist und
zusammen mit dem besagten Gegenstück die Befestigung bildet,
die verhindert, dass sich der Teilesatz 60 auf der Behandlungsunterlage
bewegt. Das Befestigungselement 61 ist bevorzugt konisch
geformt, und sein Gegenstück
besteht aus einer am Horizontalsteg 4 befindlichen elastischen
Vertiefung 62, die in ihrer Form dem Befestigungselement
entspricht. Ist das Befestigungselement in sein Gegenstück eingeführt, so
liegen die Kunststoffteile 6 an den an den Vertikalstützen ausgebildeten
Teilestützen 31 an.
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In 4 ist,
um die gegenseitigen Höhenverhältnisse
der verschiedenen Elemente des die Teilesatz-Stütze bildenden Teils 7; 70 der
Gitterstruktur zu veranschaulichen, die Konstruktion einer Teilesatz-Stütze 300 in
perspektivischer Darstellung gezeigt. Wie ersichtlich, befindet
sich das Vertikalstützenpaar 30 der
Gitterstruktur 7 auf einem anderen Niveau als die Horizontalstütze 4.
Die Behandlungsunterlage ist in dieser Figur von schräg oben betrachtet dargestellt,
so dass man also auch sagen kann, das Vertikalstützenpaar 30 befände sich
tiefer als die Horizontalstütze 4.
Die am Vertikalstützenpaar 30 ausgebildeten
buckelartigen Teilestützen 31 befindet sich
ungefähr
auf gleichem Niveau mit den an der Horizontalstütze ausgebildeten Gegenstücken 62 der Befestigungselemente.
Aus 4 ist auch ersichtlich,
dass die Ränder 9 der
Behandlungsunterlage höher
sind als die Gitterstruktur 7 der Behandlungsunterlage,
so dass die Kunststoffteile an ihren in den Gitterstrukturen befindlichen
Teilesatz-Stützen
befestigt und die Behandlungsunterlagen zum Beispiel zur Lagerung übereinander
gestapelt werden können.
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Sind die Kunststoffteile 6 teilesatzweise
an der Behandlungsunterlage 1 befestigt, können sie den
erforderlichen Maßnahmen
unterzogen, zum Beispiel poliert oder auf dieser Unterlage ins Lager transportiert
werden. Sollen die Kunststoffteile 6 lackiert werden, so
wird die Behandlungsunterlage 1 in Vertikalstellung gebracht.
Da die Kunststoffteile 6 über ihre mit den Verteilerkanälen 8 verbundenen
Befestigungselemente 61 an der Behandlungsunterlage 1 befestigt
sind, können
sie durch den Druck des Lacknebels nicht von der Unterlage losgerissen
werden. Anderseits gewährleisten
die Teilestützen 31 der
Vertikalstützenpaare
und die Öffnungen 5 der
Gitterstruktur 7, dass der Lacknebel ohne Rücksprühung ungehindert
an den Kunststoffteilen vorbei gelangt.
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Die Vertikalstützen 3 der Behandlungsunterlage 1 bestehen
bevorzugt aus einem elastischen Werkstoff, wodurch weiter gesichert
wird, dass sich die Kunststoffteile in den verschiedenen Behandlungsphasen
nicht von der Behandlungsunterlage lösen.
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Vorangehend wurde lediglich eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Behandlungsunterlage
beschrieben; Für
den Fachmann ist jedoch klar, dass ihre Verwirklichung im Rahmen
der in den Patentansprüchen
definierten Erfindung auch auf viele andere Weise erfolgen kann.
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So kann etwa die Zahl der Vertikal-
und Horizontalstützen
der Behandlungsunterlage, u.a. je nach Zahl der Kunststoffteile
je Teilesatz, variieren. Auch die Form der Öffnungen der Gitterstruktur
kann sich von der hier in den Figuren und in der Beschreibung dargestellten
unterscheiden.