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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von verschiedenfarbig gemusterten
Brillengestelien, -bügeln oder Formkörpern aus härtbaren Gießharzen.
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Die erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum herstellen von verschiedenfarbig gemusterten Brillerlgestellen, -bügeln oder
Formkörpern aus här'tbaren Gießharzen, insbesondere aus Epoxydharzen, ungesättigten
Polyesterharzen oder Polyurethanharzen. Bei solchen Formkörpern, wie insbesondere
Brillengestellen und/oder -bügeln, ist die erzeugung eines sog. Havanna-Effekts
erwünscht, welcher dem Formteil das Aussehen von Schildpatt oder Horn verleiht.
Solche Musterungseffekte wurden bisher z.B. durch wechselweises Vergießen verschieden
gefärbter Harzmischungen erzielt. Abgesehen davon, daß eine solche Herstellungsweise
lallgwierig und auch aufwendig ist, und daß ferner die Musterung, d.h. die Lage
der hellen und dunklen Steilen im fertigen Erzeugnis, nicht musterrecht wiederholbar
ist, zeigen auf diese Weise hergestellte Fornikörper in der Flußrichtung schlierenartige
oder wolkige Linien und erscheinen daher unschön und unansehnlich.
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Es ist schorl vorgeschlagen worden, eine Havanna-1usteruilg solcher
Formkörper dadurch zu erzielen, daß die Formkörper aus einem bei Überschreiten einer
Temperaturgrenze seine Farbe veränderndem Kunststoff oder aus einem als Zusatz ein
bei
Überschreitung einer Temperaturgrenze seine Farbe veränderndes Material enthaltenden
Kunststoff hergestellt und stellenweise einer Wärmewirkung oberhalb dieser Temperaturgrenze
ausgesetzt werden, wobei der zum Herstellen der Formkörper verwendete Kunststoff
bei dieser Wärmeeinwirkung formbeständig ist Ein solches Verfahren hat sich zwar
bewährt, jedoch hat diese Merstellungsart den Nachteil, daß die fertigen Formkörper,
wie z.B. Brillengestelle oder -bügel, noch einem weiteren Arbeitsgang unterworfen
werden müssen.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Herstellen
von verschiedenfarbig gemusterten Formkörpern, wie z. B. Brillengestellen und/oder
-bügeln oder dergl., aus härtbaren Gießharzen, insbesondere aus Epoxydharzen, ungesättigen
Polyesterharzen oder Polyurcthanharzen, die bei Überschreitung einer Temp-eraturgrenze
ihre Farbe verändern oder einen Zusatz aus einem Material, wie z.fl. einen Farbstoff,
enthalten, der bei Übersciire i ten der Temperaturgrenze seine Farbe verändert.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, das bekaniite Verfahren so zu entwickeln,
daß nach der eigentlichen Wärmebehandlung sich Formkörper ergeben, die die gewünschte
Musterung nach Art des Havanna-Effekts stets musterrecht lokal an der gleichen Stelle
des Formkörpers ohne jede Nacharbeit zeigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die vorstehend erwähnten Gießharze, die ein Material,
wie z.B.
einen Farbstoff, enthalten, das beim Überschreiten der arteigenen Umschlagstemperatur
seine Farbe verändert, während des Aushärtens in der von außen geheizten Gießform
gleichzeitig und zusätzlich partiell oder lokal über jene Umschlagstemperatur erhitzt
werden. Dabei kann das Gießharz durch Wärmeleitung partiell oder lokal erhitzt werden.
Bei den bekannten Verfahren, bei denen die fertigen Formkörper zur Erzielung der
Farbänderung einer Wärmebehandlung unterworfen wurden, war es Voraussetzung, daß
die Temperatur die Erweichungstemperatur des Formkörpers nicht überschreitet.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren dagegen, bei welchem die partielle
Erhitzung in d Gießform erfolgt, ist die Grenze der Erweichungsteinper atur für
die Wärmeeinwirkung nicht gegeben; es besteht daher die Möglichkeit einer weniger
beschränkten Materialauswahl. Abgesehen davon ergibt sich beim Verfahren nach der
Erfindung auch ein weicherer Übergang der Farben ineinander, da die differenzierte
Wärmeeinwirkung bei noch nicht ausgehärtetem Zustand des Formkörpers erfolgen kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun so durchgeführt werden, daß
die Gießform entweder ent.sprechend der gewünschen Musterung partiell zusätzlich
beheizt wird oder gegebenenfalls auch nur partiell beheizt wird. Wenn z.B die Gießform
zum Zwecke der Aushärtung beheizt wird, so muß die Temperaturgrenze für die Überschreitung
des Farbumschlags des Kunstllalzes höher liegen al.s die allgemeine Temperatur der
Gießform und in diesem Falle wird eben durch zusätzliche partielle Beheizung die
Temperaturgrenze zum Zwecke der
Farbänderung überschritten. Wenn
die Gießform unbeheizt ist, so wird lediglich eine partielle Beheizung zum Zwecke
der Farbänderung vorzusehen sein, wobei jedoch in allen Fällen die Temperaturgrenze,
bei welcher die Farbänderung auftritt, so hoch liegen muß, daß sie bei normaler
Benutzung des Formkörpers, also z B. der Brille, nicht erreicht wird.
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Durch die partielle Hitzeeinwirkung in der Form wird gleichzeitig
die Härtung beschleunigt, wobei die durch den exothermen Verlauf der Härtereaktion
freiwerdende Wärme noch eine weitere Temperatursteigerung bewirkt, so daß die Temperaturgrenze,
bei welcher die Farbänderung erfolgt, schnell und mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand
erreicht wird.
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Je näher die Wärmequelle, welche die partielle Temperahrerhöhung bewirkt,
an den Formling in der Gießform herangebracht wird,desto intensiver wird die Temperaturerhöhung
auf einen bestimmten Bereich des Gießlings konzentriert werden. reine zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Brfindung vorteilhafte Vorrichtung ist daher im wesentlichen
dadurch gekennZeichnet, daß die von außen geheizte Gießform mit zusätzlichen Wärmeträgern,
z.B. Drähten, Bändern oder dergl. ausgestattet ist. Die Drähte, Bänder oder dergl.
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sind an eine Wärme- oder Stromquelle angeschlossen.
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Die Gießform selbst besteht aus elektrisch nicht leitendem Material,
Die Wärmequellen können mit Vorteil von elektrischen Heizdrähten gebildet sein,
wobei in einfacher Weise die Gießform aus elektrisch isoliertem Material besteht,
in
welcher dann die Heizdrähte unmittelbar eingebettet sind.
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Auf diese Weise kann die Wärme auf den Gießling bereits während des
Erhärtens partiell konzentriert zur Einwirkung gebracht werden, wobei die Wärmeeinwirkung
auch wieder durch verschiedene Wahl des Abstands der Heizdrähte oder dergl.
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vom Forinnest variiert werden kann, so daß die verschiedensten Variationen
des Musterungseffekts erreicht werden können.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
dargestellt und zwar zeigt: Fig. 1 eine Gießform mit mehreren Formnestern und Heizdrähten
2 2 einen Schnitt nach der Linie A-A " 3 das Detail B im vergrößerten Maßstab II
4 einen Schnitt nach der Linie C-C Die von außen geheizte Gießform 1 aus elektrisch
isoliertem Material enthält mehrere Formnester, die vom Mittelpunkt der Form her
mit Gießharz 2 gefüllt werden können. Im Bereich jedes Formnestes befinden sich
zusätzlich Wärmekörper 3 in Gestalt von Drähten, Bändern oder dergl., die an eine
Wärmequelle oder Stromquelle angeschlossen sind. Der Anschluß der Wärmequelle ist
mit 4 angedeutet. Die Heizdrähte sind in das Formmaterial eingebettet und ragen
nicht in den eigentlichen Formhohlraum hinein, weil dadurch Zerstörungen der Oberfläche
der der Gießlinge eintreten wUrden. Um dies zu vermeiden, wird auf einer oder in
beiden Zwischen-Formhinten eine Stützplatte aus sog. Pertinaxr von 1 mm Stärke
und
einer Breite von 10 mm mittels PVC-Klötzchen so befestigt, daß sie beim Abgießen
der Produktionsform und beim Trennen der Zwischenformplatte von der Produktionsform
sich leicht mit letzterer, in der sie dann ja eingebettet ist, absieben läßt. Die
Stützplatte dient zur Aufnahme der Heizdrahtschlingen - wie sich aus der Darstellung
ergibt -.
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Der Heizdraht wird durch Aufkleben eines Isolierbandes auf dem Stützstreifen-befestigt.
Da es sich bei eingehenden Versuchen gezeigt hat, daß eine Heizdrahteinlage in nur
einer Formhälfte ausreichend ist, kann man infolge einfacherer und rascherer Herstellung
der Produktionsform wahlweise davon Gebrauch machen.
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AusfiBhrungsbeispiele = Für diese Ausführungsbeispiele wurde ein roter
Farbstoff verwendet, der bei einer Temperatur von 150 - 1700C in gelb übergeht.
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1. -Formentemperatur: ca 800, Heizdrahteinlage nur in einer Formhälfte,
Kupferdraht 0,4 mm, Spannung 30 V, Stro-mstärke 14 A, Heizdauer 3,5 min.
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Ergebnis: Farbstoffzerstörung gering, daher Musterung nur schwach.
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2. Angaben wie zu 1. jedoch Heizdauer 4,5 min.
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Ergebnis: Durch ausreichende Farbstoffzerstörung kräftige Musterung
vorhanden rot -- gelb.
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3. Formentemperatur ca. 800, Heizdrahteinlage in beide Formhälften,
Kupferdraht 0,4 mm, Spannung 30 V, Stromstärke 29 A, Heizdauer 4 min.
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Ergebnis: Durch ausreichende Farbstoffzerstörung kräftige Musterung
vorhanden.
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4. Formentemperatur ca. 800, Heizdrahteinlage nur in einer Formhälfte,
Kupferdraht 0,4 mm, Spannung 40 V, Stromstärke 20 A, Heizdauer 2,5 min.
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Ergebnis: Durch ausreichende Farbstoff zerstörung kräftige Musterung
vorhanden.
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5. Formentemperatur ca. 80°, Heizdrahteinlage nur in einer Formhälfte,
Kupferdraht 0,3 mm, Spannung 40 V, Stromstärke 11 A, Heizdauer ß,5 min.
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Ergebnis: Durch ausreichende Farbstoffzerstörung kräftige Musterung
vorhanden.
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6. Formentemperatur ca. 80°, Heizdrahteinlage in nur einer Formhälfte,
Kupferdraht 0,6 mm, Spannung 20 V, Stromstärke 22 A, Heizdauer 4,0 min.
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Ergebnis: Durch aus reichende Farbstoffzerstörung kräftige Musterung
vorhanden.