DE1916330A1 - Anlage zur Herstellung von grossen oder kompliziert geformten Formteilen aus fluessigen Mehrkomponenten-Kunststoffen - Google Patents

Anlage zur Herstellung von grossen oder kompliziert geformten Formteilen aus fluessigen Mehrkomponenten-Kunststoffen

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DE1916330A1
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Description

Patentanwalt Dipl. phys. Dr. Walther 3unfus
3 Hannover, Abbettr. 20
27ο März 1969
DToJ/Hao
Meine Akte: 9269
Firma Richard Zippel & COo KB O9 344 Esehwege9 Farbspritzgerätebau Bremer Straße 12/27
Anlage zur Herstellung von großen oder kompliziert geformt ten Formteilen aus flüssigen Mehrkomponenten='Kunststoffen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von großen oder kompliziert geformten Formteilen aus flüssigen Mehrkomponent®n~Kunatstoffen9 bestehend aus einer feststehenden PormenfUllmaschine» die mit einer Dosiervorrichtung, einer Mischvorrichtung und einer Auestoßdüae für die vermischten flüssigen Kunststoffkomponen ten versehen ist, und aus in die Formenftillmaschine ein« echiebbaren Formen» die während des FUllvorganges geöffnet sind ο
Hit einer derartigen bekannten Anlage werden Formteile auö flüssigen Mehrkomponenten-Kunststoffen hergestellte Dieee Anlag® weist jedoch den Nachteil auf„ daß bei großen oder bei kompliziert geformten formteilen die Dichte dee melet geschäumten Kunststoffee untere c hie d-
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lieh ist. und daher auch die mechanischen Eigenschaften derartiger Teile unterschiedlich sindα
Bei Verpackungslisten beispielsweise kosimt es immer wie-» der vor, defl die Ecken sehr viel weicher sind als mitt» lere Teile der Verpackungsliste, insbesondere dann, wenn diese Verpackungskiste bereite an ihrer Innenseite entsprechend dem aufzunehmenden Verpackungsgut geformt iet«, Diese weich ausgebildeten Ecken sind aber gerade bei Verpackungskisten unerwünschte Bei Verpackungskisten sollen die Ecken hart sein und sich mechanischen Stößen widersetzen, während das Innere möglichst weich sein soll? damit das verpackte Gut möglichst weich gelagert isto » Auch bei der Herstellung von Polstermöbeln aus gesenes®=· ten Kunststoffen treten ähnliche Schwierigkeiten aufs Hier sind oftmals Teile an unerwünschten Stellen härter als andere Teile ο - Bei der Herstellung von Verzierungen für Möbel, die ZoBo Barock- oder Rokokosehnitzereien nachgebildet eind, treten immer wieder außerordentlich weiche Stellen auf, die unerwünscht sind»
Baß einige Stellen, besondere weich sind, liegt nach einer Erkenntnis der Erfindung daran, daß an diese Stellen nicht genügend Material geflossen let, an anderen Stellen hingegen eich zu viel Material befindet» Biese UngleichoMÖigkeiten lassen eich nur sehr schwer beseitigen» Senn diejenigen Mittel der Gießereitechnik, welche man bein Metallgießen »ur Vermeidung ähnlicher Fehler anwenden kann, lassen eich bei schäumenden Kunststoffen nicht anwenden ο Denn hier bei der Verarbeitung iron .flüssigen Mehrkomponenten-Kunstetoffen wird der flüssig© te Kunststoff in die offene Form hlneingegebeng
BAD GRiGiNAL
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die Form geschlossen und nur der im Inneren wirkende Schäumdruck kann den Kunststoff an die äussersten Stellen der Form drücken*,
Aus diesem Grunde muö man bei der Herstellung komplizierter Formteile diese Formteile aus mehreren Stucken zusammensetzen o._
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile 0 Die Erfindung schafft eine Möglichkeit« um große und kompliziert geformte Formteile so herzustellen« daß sie an den gewünschten Stellen eine gewünschte Härte aufweisen«, Insbesondere gelingt es der Erfindung, große und kompliziert geformte Formteile von gleichmäßiger Materialbeschaffenheit herzustellen»
Die Erfindung besteht darin, daß Arbeitsmittel zur Verschiebung der Ausstoßdüse gegenüber der geöffneten zu füllenden Form während des AusetoßVorganges nach einem vorgegebenen Programm vorgesehen sind; welches entsprechend der Geometrie der Form aufgestellt isto Zweckmäßig findet diese Verschiebebewegung in zwei Koordinaten statte welche in einer Ebene parallel zur Te ilungsebene der Form liegen»
Hierdurch lässt eich erreichenf. daß entsprechend einem vorgegebenen Programm die AusetoßdUae geführt wird und daß die Auastoßdüse so an stellen^ welche besondere hart werden sollen, viel Material ausstößt und an Stellen,, die eine größere Weichheit aufweisen.aollen, wenig Ma-
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terial aiasstößt. Insbesondere läset sich so durch eine geschickte Führung der AueetoSdüse erreichen, daß eine gleichmäßige Materialverteilung im Inneren der Form auf= trittο
Eine Möglichkeit besteht darin, daß der Vorschub absatzweise durch Impulse erfolgt? Entsprechend einem aufgestellten Programm wird dann der Vorschub um jeweils einen Sehritt nach vorn, nach linke8 bzw» nach rechte oder nach hinten in gewünschter zusammengestellter Reihenfolge von vielen Schritten erfolgen« Ein derartiger abeatzv/eiser Vorschub läset jedoch keine übermäßig große Anzahl von Schritten zu, so daß besonders komplizierte Formen sich nach einem derartigen Verfahren nicht füllen lassen«,
Kompliziertere Formen lassen sich besser mit einer Anlage füllen, bei der die Verschiebebewegung kontinuierlich und mit gleicher Geschwindigkeit vor sich geht und bei der die Bewegung der Ausetoßdüse bei Formenabschnitten mit größerem Formenquerechnitt oder bei unterschiedlicher gewünschter Festigkeit in Schleifen-, Zdekzack- oder Wellenlinien erfolgto Auf diese Weise lässt sich eine schnelle Bewegung der Ausstoßdüse erzielen und so der Anforderung von Mehrkomponenten-Kunststoffen genügen, welche einen vollen Auestoß des ganzen Formeninhaltes innerhalb von dreißig Sekunden bis höchstens zwei Minuten bei großen Formen vorschreibtD
Zweckmäßig ist es, wenn die AusstoßdUee auf einem in zwei Koordinaten bewegten Kreuztisch oder am Ende eines
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Gelenkarmea angeordnet ißto Hierdurch wird eine schnelle Beweglichkeit erreichte
Man kann die Bewegung der Auastoßdüse mit Hilfe einer Schablone steuern,, Hierzu ist es notwendig, Arbeitsmlttel zum Abtasten der Schablone vorzusehen, beispielsweise Arbeitsmittelο welche den Rand der Schablone abtasten» Diese können bekannte mechanische Arbeitsmittel sein9 welche beispielsweise bei flaehformfräemaschinen oder bei durch Schablonen gesteuerten Schneidbrennmaschinen angewendet werdeno Ein derartiges Abtastmittel kann aber auch ein optisches Abtastmittel sein, beispielsweise eine .Fotozelle oder ein Fotowiderstände
Zweckmäßig ist ene wenn jeder .Form eine gesonderte Schablone zugeordnet ist» Denn bei Anlagen dieser Art werden nacheinander die verschiedensten Formen gefüllte um einerseits die Formen und andererseits die Anlage mögliehst ökonomisch auszunutzeno
Herkömmliche Schablonen,, welche die Form einer Platte aufweisen, deren Hand entsprechend der gewünschten Bewegung der AuBstoßdüse geformt ist, sind aber noch nicht in der Lage, alle Anforderungen bei komplizierten Formen zu erfüllen«
Überraschenderweise hat sich gezeigte daß alle Anforderun gen von beooaäersi komplizierte» Formen durch eine Schablone erfüllt werden könnenj, die eine Mattglas scheibe
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mit einer optisch auf dieser projizierten Kurve isto Mit einer derartigen Schablone lassen sich ohne Schwierigkeiten die kompliziertesten Kurvenformen in einfachster Weise herstellen: Die gezeichnete Kurve wird einfach fotografiert und als Diapositiv beispielsweise auf die Mattglasscheibe projiziert«, Auch Änderungen lassen sich bei dieser Art von Schablonen am einfachsten und am schnellsten durchführen«, Mit herkömmlichen fotoelektri» sehen Abtastmitteln lässt sich die Ausstoßdüee mit großer Genauigkeit führen»
Die in dieser weise besonders ausgestaltete optische Projektions- und Abtastvorrichtung lässt sich auch für feiere Zwecke anwenden: Zur Führung von Scheren in der Blaehwarenindustrie und BekleidungsindustrieD wo noch der besondere Vorteil besteht, daß bei Änderung der Vergrößerung der Projektion durch Änderung der Objektiveinstellungen oder -werte gleiehgeformte Schnitte in verschiedenen Größen ausgeführt werden können, weiter zur Führung von BrennBChneidmaschinen und ähnlichen Maschinerie Hier wird man von der Möglichkeit einer optischen Vervielfältigung der Steuerkurven Gebrauch machen können» Eier wird man auch oft ein und dieselbe Steuerkurve immer wieder nacheinander zur Serienherstellung einer Waren- bzwο Halbprodukttype benutzenο
JBs ist ja ein besonderes Problem, die Kurve so zu wäh len,, daß sie entsprechend dem erforderlichen eine ganz bestimmte Länge aufweist«, Ergibt eich nun, die Länge nicht ausreichend ist, so läset eich dureh ©ia=> faches Fortfallenlaesen einer Sefeleife dieser Knrw® die. Länge verlängern, während durch einfaches Einfüg©»-
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Schleife die vorhandene Länge gekürzt v/erden kann,. Da diese Verlängerungen und Kürzungen auf einer Zeichnung durchgeführt werden können, die anschließend projiziert wird, ist die Anpassung der Kurve an die Erfordernisse der Form bei dieser Art der Schablone besonders einfache
Ein weiterer Vorteil dieser Schablonenart besteht darin, daß die Kurve aus mehreren verschiedenfarbigen Abschnitten bestehen kann und die mit Fotosellen aufgebaute Abtasteinrichtung entsprechend der abgetasteten Farbe unterschiedliche Steuerbefehle zur Steuerung der Formen« füllmaschine abgeben kann«, So kenn es beispielsweise zweckmäßig sein, an bestimmten Stellen den Auestoß zu unterbrechen«, Dieses kann durch Wahl einer anderen Kurvenfarbe erreicht werden ο In anderen Fällen kann es zweck«=» mäßig sein, daß die Kurven eich teilweise überschneide!^ so daß einige Stellen der Form zweimal hintereinander mit dem flüssigen Kunststoff beepritzt werdeno In die= sen Fällen kann die Farbe dazu dienen, das Abtastorgan in der richtigen Weise entsprechend der vorgegebenen Farbe zu führen0
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von In der Zeichnung dargestellten Aueführungsbeispielen näher erläutert. Se zeigens
Figo 1 eine mit Hilfe einer plattenförmigen Schablone gesteuerte Anlage*
Figo 2 eine optisch gesteuerte Anlage,, bei der die Dia·* positive in einem gesonderten Magazin untergebracht sind ο
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Figo 3 eine andere optisch gesteuerte Anlage, bei der jede Form ein für ihre Steuerung bestimmtes Diapositiv trägtο
Figo 4a eine Aufsicht auf eine Form zur Herstellung eines kompletten Sessels«
Fig» 4b die auf der Schablone befindliche Steuerkurve für die Führung der Ausstoßdüseo
Figo 4c den Sessel in perspektivischer Ansichto
Figo 5a eine Aufsicht auf eine Verpackungskiste für zwei Glasretorten°
Figo 5b die Steuerkurve für die Führung der Ausstoßdüse bei der Herstellung dieser Verpackungskiste ο
Die AusatoßdüBe 1 einer Anlage zur Herstellung von Form« teilen aus flüssigem iäehrkomponeBten^KunstBt offen ist auf einem Arm 2 angebracht, welcher auf einem Kreuztisch montiert ieto Dieser Kreuztisch besteht aus einem lisch 3t welcher mit Hilfe der Schraubenwelle 4B die vom Elektromotor 5 angetrieben wirde in der einen Koordinatenrichtung bewegt wird ο Zur Bewegung, in der anderen Koordinatenrichtung dient der Tisch I91 welcher mit Hilfe des Elektremotore 8 bewegt wirüo Zu der Auaetoßdüso 1 führen aus der Dosiervorrichtung g Schlauchleitungen 10 über die Mischvorrichtung 11 j welche gleichzeitig die erforderlichen Ventile enthalte Die Auostoßdüse 1 ist über die Form 12 zu bewegen,, deren Deckel 13 im gezeichneten Ausführungebeiepiel geöffnet isto Oberhalb der Auset©Sdüse befindet sich ein Abtastorgan -14» welches eine oberhalb der Form angeordnete plattenförmige Schablone 15 an ihrem Rande abtastet,, Diese Schablone wird mit Hilfe einer Halterung 16 an der F©rm 12 feetgehalten0
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Figur 2 zeigt eine andere AusführungBmöglichkeit, und zwar mittel einer optischen Abtastung» Hier ist die Schablone durch eine Mattscheibe 17 gebildet» welche mit Hilfe der Halterung 18 an der Dosiervorrichtung 9 der feststehenden Formenfüllmasehine befestigt isto Oberhalb der Mattscheibe 17 ist ein Diapositivprojektor 19 angeordnet, der der Projizierung von Steuerkurven auf die Mattscheibe 17 dient«, Die projizierte« Steuerkurven werden durch einen optischen Abtaster 20 abgetastet, welcher mit an sich bekannten Mitteln eine Bewegung der Tische 3 und 7 vornimmtο Bei dieser Art der Steuerung der Bewegung der Ausstoßdüse 1 müssen die einzelnen den verschiedenen Formen entsprechenden Diapositive mit den Steuerkurven in bestimmter Reihenfolge in einem Magazin 21 des Projektors 19 gespeichert werden0 Hierbei ißt ea zweckmäßig9 wenn zur Projektion ein Diapositiv-Projektor 19 dient, bei dem die Diapositive selbsttätig durch einen Impuls aus der Formenfüllanlage 9 oder auf einen von der in die Formenfüllanlage 9 eingeschobenen Form 12 ausgelösten Impuls hin gewechselt werdeno
Dieses ist nicht notwendig* wenn gemäß Figur 3 an jeder Form 12 das zugehörige'Diapositiv 22 mit der entsprechen den Steuerkurve befestigt 1st und von einem Projektor 23 auf die Mattscheibe 17 projiziert wird, die hier jedoch etwas anders angeordnet ist» Zum Schütze des Diapositive 22 dient eine Wandung 24*
In Figur 4» ist die Aufsicht auf einen Sessel mit der Rückenleime 6» öen Seitenteilen 24 nnü dem Sitz 25 darge oteilte Während der sitz 25 eine große Fläche von geringer Eöke &i.na±watB &ίηά dl© Seitenteil® 24 und daa Rük-
;. *: § ρ i% / -i f, 7 2 BAD
kenteil 23 von einer beachtlichen Höhe* Wie Figur 4b zeigt» ist deshalb die bei Λ beginnende und bei B endende Steuer* kurve im Bereich der Seitenteile 24 und dee Rückenteile® 25 eehr eng geführt, während nur wenige Linien der Steuerkurve auf dem Sitzteil 25 befindlieh sind« Zur Verdeutlichung der Lage der Steuerkurve ist diese in Figur 4b mit vollen Linien gezeichnet, während die Umrisse dee Sessels gestrichelt gezeichnet sind,,
Figur 5a zeigt eine Draufsicht auf eine Verpackungskiβte für zwei Glasretorten» Figur 5b zeigt die Lage der Steuerkurve 26, die hier wieder in vollen Linien ausgeführt ist, während die Umrisse der Verpackungskiste gestrichelt gezeichnet sind ο An den Ecken angeordnete Schleifen 21 und 28 sowie 29 dienen der Eckverstärkungο Hier wird9 da die Ausstoßdüee 1 mit gleichbleibender Geschwindigkeit und gleichbleibender.AusstoSmenge sich bewegt, besonders viel Material ausgestoßen» An der Stelle 30 ist eine Korrektur der KurvenfoFjQ nachträglich durchgeführt wordene Erst sollte die Kurvenform entlang der punktierten Linie verlaufen8 ee stellte sich jedoch heraus, daß dann die Ecke 31 nicht stark genug ausgeführt wurde» Aus diesem Grunde ist die Querverbindung des Striches 30 hergestellt worden, welche an dieser Stelle die Steuerkurve verkürst, so daß die Aueetoßdüee 1 am Ort B der Figur 5b länger verharren kann a
Die Schleifen 32 und 33 liegen am Ort der Ausnehmungen für die Retortenhälse. Diese Schleifen 32 und 33 dienen dasu, genügend Material für den Boden dieser gen an diesen Ort eu schaff en«,
Mit dieses? Art der ©ptieöhesi Se&ofelenea ±m% ®o 8
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außerordentlich komplizierte Steuerkurven mit einfach» eten Mitteln und in einfachster Weise herzustellen Komplizierte Formen von Fachbildungen von Barock- und Rokokoschnitzereien lassen sich auf diese Weise so füllenp daß überall eine gleichmäßige iäaterialetärke und damit eine gleichmäßige Festigkeit erzielt wird«. Es be« steht die Möglichkeit durch verschiedene !Färbung der Steuerkurven Signale zur Unterbrechung des Ausstoßvorgengea an Orten zu geben9 wo sonst zu viel Material hin» gelangen würdep aber auch an Orten, an denen überhaupt kein iüiaterial vorhanden sein β oll ο Mit diesen optisch projizlerten steuerkurven gelingt auch die Füllung schwierigster Formen in der gewünschten Weiseo
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Claims (1)

  1. S c h u t za-nsprüehe
    Anlage zur Herstellung won großen oder kompliziert geformten Foriateilen aus flüssigen Mehrkomponenten-Kunstetoffene bestehend aus einer feststehenden Formen= füllmaschinej, die mit einer Dosiervorrichtung„ einer Mischvorrichtung und einer Auestoßdüse für die ver-" mischten Kunststoffe versehen ist, und aus in die
    Formenfüllmasehine eins©hiebbaren Formen^ die wiihrend des FÜllvorgangee geöffnet sind^ gekennzeichnet durch
    Arbeitsmittel (5e7) zur Verschiebung der Ausetoßdüee (1) gegenüber der geöffneten zu füllenden Form (12) während des Auest©ßvorgangeß nach einem vorgegebenen Programm, welches entsprechend der Geometrie der form (12) aufgestellt isto
    Anlage nach Anspruch 1e
    gekennzeichnet durch
    eine Verschiebebewegung in zwei Koordinaten«
    Anlage nach Anspruch 1 und 2P
    dadurch gekennzeichnetp
    daß die Bewegung der Ausatoßdüse (1) bei Formenabsehnit«= ten mit größerem Formenquerschnitt oder bei unterschied·= licher gewünschter Festigkeit in Schleifen-„ Zickzack- ©der Wellenlinien erfolgte
    ο Anlage nach Anspruch 1 bis 3P
    gekennzeichnet dureh BAD ORIGINAL
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    .13
    eine Anordnung der Ausstoßdüse (1) auf einem in zwsi Koordinaten bewegten Kreuztisch (3*7)ο ·
    Anlage nach Anspruch 1 bis gekennzeichnet durch eine Anordnung der Auastoßdüse (1) auf einem von zwei Hydraulikzylindern angetriebenen Gelenkarm«
    Anlage nach Anspruch 1 bia S9 gekennzeichnet durch Arbeitsmittel (14) zum Abtasten einer Schablone die entsprechend der vorgesehenen Bewegung der Ausstoßdüse (1) gefertigt ieto
    Anlage nach Anspruch 6(l dadurch gekennzeichnet» daß jeder in der Anlage zu füllenden Form (12) eine Schablone (15) zugeordnet ieto
    Anlage nach Anspruch 6 und V6 dadurch gßkennzeiehnetß daß die Arbeitsmittel (12) zur Abtastung der Schablone mindestens ein« Fotozelle a
    9ο Anlage nach Annprueh S6-. daduroh gekenn«eiohne10 daß die Schablone eine üSatt^lasocheibe (17) mit einer optiach auf dieser projezierten Kurve (26) ist«
    0 9 8 4 1/15 7 3 -14 - BAD ORIGINAL
    Anlage nach Anopru@h 8e dadurch gekennzeichnet, daß zur Projektion ein BiapositiT-= Projektor (19) bei dem öle Diapositive selbsttätig durch eiaeu Impuls aus der Farmenfiillanlage (9) oder auf einen-von der in die Pormenfüllanlage (9) eingeschobenen Form (12) gelösten Impuls hin gewechselt werden«►
    ο Anlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet^ daß die Kurve aus mehreren verscbiedenferljlgea Abschnitten besteht und die rait Fotozellen aufgebaute At»tapt-= einrichtung entsprechend der abgetasteten J^&rbe unter« aehledliche Steuerbefehle zur Steuerung äer maschine abgibt<>
    12p Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekeniazeichnet9 daß jede in die Pormenfüllanlage einzuschiebende For» (12) einen lE-äger (22) für die Steuerkurve mit sieh/ führt.,
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