DE1629543A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaum-(Kunst-)stoff-Formteilen,insbesondere Teilen von Puppen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorriehtung zur Herstellung von Schaum- (Kunst-)stoff-Formiteilen, insbesondere Teilen von Puppen.
• Mit der vorliegenden Erfindung soll zunächst ein einfach durchführbares Verfahren zur Herstellung von Formteilen, insbesondere Teilen von Puppen, mit einem Kern aus Schaum-(kunst)stoff und einer diesen umschliessenden Kunststoffhülle mit geschlossener Oberfläche geschaffen werden. Dieses Verfahren soll ferner derart ausführbar sein, daß sich auf dem Schaumstoffkern eine wasserdichte, glatte Außenhaut ergibt, sodaß ein Vollsaugen des Schaumstoffkerns mit Wasser nicht möglich ist. Die Erreichung des letztgenannten Ziels ist vor allem für Puppenteile von Bedeutung, die von Kindern oft mit Wasser in Berührung gebracht werden. Ferner aoll mit der Erfindung eine für die Durchführung eines soll chen Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden.
• Man hat früher versucht, auf der Oberfläche des Schaumstoffkörpers die Poren durch Verschweissung zu verschliessen.
• Es hat sich hierbei gezeigt, daß man auf diesem Wege keine wasserdichte Außenhaut erhalten konnte. Diese Arbeitsweise hatte den welteren-Eachteil, daß die dem Schaumstoffkörper von dessen Herstellung her anhaftenden Abzeichnungen (Grate) der Trennfuge der Porm durch Nacharbeit sich nur verhältnismäßig schwierig sauber entfernen ließen.
• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun in einer ersten Arbeitsetufe für das Schaum (kunst)stoff-Formteil eine dessen Form entsprechende Kunststoffhülle mit geschossener Oberfläche geformt und diese Hülle in einer zweiten Arbeitsstufe mit der Schaumstoffmasse ausgefüllt. Dabei wird die Hülle vorzugsweise in an sich bekannter Weise aus einem aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Schlauchabschnitt im Blasverfahren hergestellt, wobei die Hülle zweckmäßigerweise ohne vorherige Entformung mit der Schaumstoffmasse ausgefüllt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird so vorgegangen, daß der zum Aufblasen des Schlauchabschnittes verwendete (Gas) Druck und die den Schaumstoffkern bildende und die Hülle des Formteils ausfüllende Masse über ein und dieselbe Einrichtung der Form zugeführt wird. In dieser Einrichtung kann auch eine Entlüftung für die Borm vorgesehen sein.
• Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Erzeugung einer wirklich wasserdichten Außenhaut auf dem Schaumstoffkern möglich. Das Verfahren ist auch sehr wirtschaftlich durchführbar. Die Entfernung von Graten an dem aus der Form ensnommenen Kunststoff-Formteil im Wege einer Nacharbeit ist nicht notwendig. Die Zeit der Abkühlung der nach dem bekannten Blasverfahren hergestellten Hülle kann nutzbar gemacht-werden, um die den Schaumstoffkern bildende Masse in die - noch erwärmte - Hülle einzubringen. Dadurch läßt sich gleichzeitig durch Verschweißund eine innige Verbindung zwischen Kern und Hülle erreichen, was vor allem bei einer sehr dünnen Außenhaut (mit einer Stärke von wenigen Zehntelmillimetern) für den Kern bedeutsam ist. Da die Hülle bereits vor ihrer Entformung mit der Schaumstoffmasse ausgefüllt wird, ist eine Deformation des herzustellenden Formteils ausgeschlossen. Es wird hierdurch auch die Voraussetzung für eine vollständige Ausschäumung der Hülle geschaffen. Zweckmäßigerweise werden auf einem Rundtisch mehrere Formen angeordnet, die fortlaufend nacheinander an der Einrichtung zum Aufblasen des in die Form eingeführten Schlauchabschnittes und zum Einfüllen der den Schaumstoffkern bildenden Masse vorbeigeführt werden. Dadurch kann, ohne die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu beeinträchtigen, das Formteil solange in der Form verbleiben, bis eine ausreichende Abkühlung und Verfestigung der Hülle~und des Schaumstoffkerns eingetreten ist, Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt ferner den Vorteil, daß nur die Außenhaut aus einem (thermoplastischen) Kunststoff von entsprechend hoher Qualität und, was für Puppenteile wichtig ist, physiologischer Unbedenklichkeit, z. B.
• Polyäthylen, verwendet zu werden braucht, während für den Kern-ein technisches Material eingesetzt werden kann.
• Pür die Erzeugung und das Einbringen der den Schaumstoffkern bildenden Masse in die noch in der Form befindliche Hülle kann auf bekannte Arbeitsweisen zurückgegriffen werden, wobei es möglich ist, die Aufschäumung bereits außerhalb der Hülle, aber auch erst in der Hülle vorzunehmen. In jedem Fall erweist es sich aber als zweckmäßig, die Luft zum Aufblasen des Schlauchabschnittes und die Masse zur Erzeugung des Schaumstoffkerns über dieselbe Einrichtung zuzuführen. Der thermoplastische Schlauch für die Hülle wird mittels einer bekannten Blasmaschinen-Extrudiereinrichtung hergestellt und kann noch vor seiner Erkaltung in das Blaswerkzeug eingelegt werden (vgl. DBP 973 176). Dadurch ist nur ein einziger Einstich an der Hülle erforderlich. Die Einrichtung soll natürlich auch so ausgebildet sein, daß sich nur ein kleiner Einstich ergibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf eine bestimmte Art der Schaumstofferzeugung beschränkt.
• Diese kann durch Zusatz von Poroforen oder gasförmigen Xreibmitteln erfolgen. Die Aufachäumung kann mit der Bildung der Kunststoffmasse (z. B. Polyurethan} gekoppelt werden.
• Es kann auch eine Kunststoffdispersion (Paste) eingesetzt werden. Die Aufschäumung kann in der Wärme oder Kälte ausgeführt werden.
• Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, die Hülle erst nach ihrer Entfernung mit der Schaumstoffmasse auszufüllen, so ergibt sich jedoch aus Vorstehendem, daß dieses Ausfüllen vorteilhafterweise noch im Blaswerkzeug erfolgt.
• Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird die den Schaumstoffkern bildende Masse außerhalb der Form in einer Schneckenspritzgie#maschine mit axial bewegbarer Schnecke aufgeschäumt, deren Düsenmundstück an die vorerwähnte kombinierte Aufblas- und Einfülleinrichtung angeschlossen ist. Um eine gute Durchmischung der durch die Schnecke plastifizierten Kunststoffmasse mit einem in den die Schnecke aufnehmenden Zylinder eingeführten Treibgas zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, daß das Treibgas über eine in der Schnecke vorgesehene Axialbohrung zugeführt wird, wobei das Treibgas in der Nähe des vorderen-Schneckenendes zweckmä#igerweise entgegen der Förderrichtung der Kunststoffmasse austritt. Hierdurch wird gleichzeifig die Voaussetzung für die Erzielung einer gleichm§ßigen und geregelten Schaumstoffstruktur gesohaffen und mit der Regelung der Schaumstoffstruktur, beispielsweise durch ent--sprechende Dosierung des Treibgases, kann das Raumgewicht des Sohaumstoffkernes nach den jeweiligen Erfordernissen eingestellt werden. Die Eigenschaften des Schaumstoffkerns lassen sich natürlich auch durch die Zusammensetzung des aufzuschäumenden Kunststoffes, z. B. Veränderung des Weichmachergehalts variieren. In dem in der Einfüllvorrichtung vorgesehenen Kanal, der die Verbindung zwischen dem Düsenmundstück der Schneckenspritzgießmaschine und dem Inneren der Blasform herstellt, ist ein Schieber vorgesehen, der die Austrittsöffnung des Düsenmundstückes zu dem Kanal erst bei der Vorwärtsbewegung der Schnecke und während der Einspritz-und Wachdruokzeit freilegt und die Öffnung des Düsenmundstücks im übrigen absperrt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen- Verfahrens vorzugsweise verwendeten Vorrichtung wiedergegeben. Es zeigen: Sig. 1 die Vorrichtung in im wesentlichen schematischer Darstellung und im Schnitt nach dem Aufblasen des Schlauchabschnittes, aber vor dem Einbringen der den Schaumatoffkern bildenden Masse in die Hülle und Fig. 2 eine der Fig. 1 entspreohende Darstellung von der Vorrichtung während des Einspritzens der Schaumstoffmasse in die Hülle.
• In dem Zylinder 1 der Schneckenspritzmaschine ist eine Schnecke 2 mit einem zylinderförmigen Ansatz 2' untergebracht, die neben ihrer Rotationsbewegung eine Axialbewegung in dem Zylinder 1 ausführt. Die Axialbewegung der Schnecke kommt durch das Zusammenwirken ihres Ansatzes 2' mit einer - nicht gezeigten-Antriebsvorrichtung zustande. die zu plastifizierende Kunststoffmasse wird dem innerhalb des Zylinders 1 liegenden Raum über den Einfülltrichter 3 zugeführt. Die Schnecke 2 und deren Zylinderansatz 2' weisen eine Axialbohrung 4 auf, die sich am vorderen - im Schnitt wiedergegebenen - Ende der Schnecke in Kanäle 5,6 verzweigt, die mit dem vor der Abzweigungsstelle gelegenen Teil der Axialbohrung einen spitzen Winkel einschliessen.
• Der Zylindereinsatz 2' ist umfänglich mit einer verhältnismäßig breiten Ringnut 7 versehen, die mit der Axialbohrung 4 über Kanäle 8, 9 in Verbindung steht und vermittels derer die Axialbohrung 4 in jeder Phase der Einstellung und Bewegung der Schnecke innerhalb des Zylinders mit der Zuführungsleitung 10 für das gasförmige Treibmittel in Verbindung gehalten wird.
• Das Düsenmundstück 1' der Schneckenspritzgießmaschine ist an einen innerhalb der Einrichtung 11 ausgebildeten Füllkanal 12 angeschlossen, der in den Innenraum der insgesamt mit 13 bezeichneten, mehrteilig ausgebildeten Form einmündet, in welcher ein aus thermoplastischem Kunststoff bestehender Schlauchabschnitt, welcher auf einer bekannten Hohlkörper-Blasmaschine hergestellt wurde, über einen in der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgebildeten Kanal 14 durch gasförmige Druckmittel zu der das fertige Formteil umschliessenden Außenhaut aufgeblasen wird. In dem gezeigten Ausführungebeispiel ist in der Einrichtung II ferner noch eine Entlüftungsleitung 16 untergebracht, an die gegebenenfalls eine Vakuumquelle zur Beschleunigung des Einspritzprozessea der aufgeschäumten Kunststoffmasse in die Hülle 15 angeschlossen werden kann. Zur weiteren Entlüftung kann am Boden der Form noch eine Bohrung 18 vorgesehen sein. Nach dem Formen der Hülle 15 wird diese über die vorerwähnte Bohrung mit einer Nadel durchstoßen. tinte solche Entlüftung kann sich besonders dann als zweckmäßig erweisen, wenn sich das herzustellende Formteil nach unten verengt, wie es z. B. bei einem Puppenbein der Fall ist.
• In Fig. 1 ist die Phase des Verfahrens wiedergegeben, in der auf der S¢hneckenspritzgießmaßchine die später den Schaumstoffkern bildende Kunststoffmasse plastifiziert und vermittels des aus der Leitung 10 zugeführten gasförmigen Treibmittels aufgeschäumt wird. Zufolge der Anordnung der Kanäle 5, 6 wird eine innige Verinischung des Treibmittels mit der Kunststoffmasse gewährleistet. Um ein Eindringen von Spritzmasse in die Kanäle 5, 6 zu vermeiden, kann an deren Austrittsende ein Ventil vorgesehen sein. In dieser Phase des Verfahrensablaufes ist die Austrittsöffnung des Düsenmundstückes 1 vermittels des in dem Kanal 12 angeordneten Schiebers 17 verschlossen, sodaß gewährleistet ist, daß keine ungenügend plaetifizierte und unzureichend aufgeschäumte Kunststoffmasse in die Form 13 bzw. die Hülle 15 gelangen kann. Ferner ermöglicht der Schieber 17 ein intermittierendes Füllen von auf einem Drehtisch angeordneten und unter der Einrichtung 11 in einem bestimmten Arbeitstakt vorbeigeführten Formen 13. Schliesslich dient der Schieber 17 auch der Reinhaltung des Kanals 12. Soll die auf der Schneckeiispritzgießmaschine plastifizierte und aufgeschäumte Kunststoffmasse in die Borm 13 bzw. die Hülle 15 eingespritzt werden, dann wird der Schieber 17 aus der in Fig. 1 gezeigten in die Stellung nach Fig. 2 zurückgezogen, sodaß bei der Vorwärtsbewegung der Schnecke 2 die Kunststoffmasse über den Kanal 1.2 in die Hülle 15 hineingedrückt wird.
• Um die Spritzmasse beim Ausfüllen der Hülle in dieser gleichmäßig zu verteilen und eine Strangbildung zu vermeiden, kann es sich als zweckmäßig erweisen, die Spritzmasse bei ihren Eintritt in die Hülle auf eine Prallfläche auftreffen zu lassen, z. B. indem die Einrichtung 11 so angeordnet wird, daß die Spritzmasse unmittelbar nach Eintritt in die Form auf deren Wandung auftrifft.
• In der Einrichtung ii kann noch eine weitere-nicht gezeigte-Bohrung vorgesehen sein, über die nach dem Aufblasen der Hülle 15, aber noch vor dem Einbringen der Schaummasse in die Hülle in diese ein Halterungsmittel, z.B. in Form eines spiralfederförmigen Drahtes eingebracht wird, das später von der verfestigten Schaummasse fest umschlossen und nach dem Trennen der Form 15 von der Einriohtung 11 so abgetrennt wird, daß es aus dem Formteil vorsteht und dadurch für dessen Verbindung mit anderen u.U. gleichgestalteten Formteilen dienen kann. Ein solches Halterungsmittel erweist sich inabesondere bei der Herstellung von Puppen als zweckmäßig, bei der ja die einzelnen Glieder in irgendeiner Weise miteinander verbunden werden müssen.

Claims (4)

1. P a t e n t - (Schutz-) A n s p r ü c h e Verfahren zur Herstellung von Schaum- (kunst)stoff-Formteilen, insbesondere Teilen von Puppen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Arbeitsatufe für das Schaum-(kunst)stoff-Formteil eine dessen Form entsprechende Kunststoffhülle mit geschlossener Oberfläche geformt und diese Hülle in einer zweiten Arbeitsstufe mit der Schaumstoffmasse ausgefüllt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle in an sich bekannter Weise aus einem aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Schlauchabschnitt im Blasverfahren hergestellt wird.
3. 3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle ohne vorherige Entformung mit der Schaumstoffmasse ausgefüllt wird.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaumstoffkern bildende Masse über dieselbe Einrichtung der Form zugeführt wird, wie der zum Aufblasen des Schlauchabschnittes verwendete (Gas) Druck.

   50 Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Formung der Hülle und vor dem Einbringen der Schaumstoffmasse in die Hülle in dieser ein Halterungsmittel, z. B. ein spiralförmiger Draht angeordnet wird, der aus dem Formteil herausragt.

   6o Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaummasse unmittelbar nach Eintritt in die Hülle. gegen eine Prallfläche geleitet wird.

   7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Einrichtung (il) zur Zuführung des Druckes zum Aufblasen des in der Form (13) befindlichen Schlauchabschnittes eine Schneckenspritzgießmaschine angeschlossen ist, deren Schnecke (2) eine Axialbohrung (4) aufweist, deren rückwärtiges Ende mit einer Zuführungsleitung (10) für ein gasförmiges Treibmittel in Verbindung steht und die in der Nähe des vorderen Schneckenendes so verzweigt ist, daß die Richtung des austretenden Treibmittels mit dem vor der Abzweigung gelegenen Teil der Axialbohrung (4) einen spitzen Winkel einschliesst.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des Düsenmundstücks (1') der Spritzgießmaschine vermittels eines Schiebers absperrbar ist, der in einem in der Einrichtung (11) vorgesehenen Kanal (12) bewegbar ist, der in den Innenraum der Glasform (13) einmündet.

   90 Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche 7 und 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einrichtung (11) eine Bohrung zur Einführung eines Halterungsmittels in die Form (13) bzw. in die Hülle (15) vorgesehen ist.