DE2633360A1 - Einrichtung zur fortlaufenden automatischen herstellung von kunststoffformteilen - Google Patents

Einrichtung zur fortlaufenden automatischen herstellung von kunststoffformteilen

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DE2633360A1 DE19762633360 DE2633360A DE2633360A1 DE 2633360 A1 DE2633360 A1 DE 2633360A1 DE 19762633360 DE19762633360 DE 19762633360 DE 2633360 A DE2633360 A DE 2633360A DE 2633360 A1 DE2633360 A1 DE 2633360A1
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Description

PATENTANWALT
DlPL-ING.
MARTIN SCHRÖTER
5860 ISERLOHN
IM TÜCKWINKEL 22 TELEFON 02371/20785
23. Juli 1976
Societe ±ramobiliere et Financiere Suchet AIfort (S.I.F.S.A.)"
7,15 rue Sidi Brahim
75012 P a r i s/ Frankreich
"Sinrichtung zur fortlaufenden automatischen Herstellung von Kunststofformteilen"
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur fortlaufenden automatischen Herstellung von Kunststofformteilen durch Hochfrequenzbeheisung unter Druck aus plastischem Material, welches in den ilohlkammern einer elastischen Form enthalten ist, mit einem Drehtisch, auf dem die Teile nacheinander aufgeheizt und danach abgekühlt oder belüftet werden.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung verschiedener seformter/Teile bekannt, beispielsweise zusammengesetzte Teile von Schäften und Oberlederteilen von Schuhen aus Kunststoffmaterial, bei dem die hohlen Teile einer Form mit Kunststoff, etwa in Pulverform oder als Paste, eingefüllt werden, wobei diese Form die Hegativform
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einer nachzubildenden Vorlas-e ist. _;ach der Zinbrinscuni? des Materiales in der Form, welches das nachzubildende Teil fortan soll (im Falle eines Teiles eines Schuhes) wird die übereinanderliesrende Anordnung durch eine hochfrequenzbeheizunü unter Druck erwärmt. Danach erfolrt nach einer Abkühlung eine sofortige :ntforniuna· des entsprechenden ICunststof formteiles, welches der Vorläse in der hohlen Forrc entsDricht. Eine solche Technik mit verschiedenen Varianten ist bereits beschrieben worden.
Die Einrichtung für ein solches Formverfahren verläuft automatisch. Die technisch vorteilhaftesten Einri ent untren weisen einen Drehtisch auf, bei dem auf einer sich drehenden Platte in re^elmäibi^en YiInkelabständen die mit Kunststoffsiaterial ς-efüllten Formen angeordnet sind, die unter ihren Trasplatten verschlossen sind. Diese Formen werden nacheinander zu einer mit Hochfrecuenzbeheizun,fi eingerichteten Presse geführt und danach zu einer Abkühluntrspresse, die an verschiedenen festen Punkten um den Drehtisch herum angeordnet sind. Solche Maschinen arbeiten zufriedenstellend, jedoch ist ihr Einsatz begrenzt auf die Herstellung von Teilen mit irerinsar Dicke. Es ist dabei praktisch uniaös-lich, in einem rentabelen taktfesteuerten Herstellungsverfahren unter Druck das geformte Teil wieder abzukühlen, da man Eindrückuneren (oder Verformungen des Stückes) nicht verhindern kann, wenn der Gegenstand nicht eben ist und z.B. Wülste oder überstehende Formen aufweist. Außerdem ist es schwierig, Stöße der Einrichtung zu verhindern, die eine Verschiebung der positionierten Teile in den Formen hervorrufen und erhöhte Preßdrücke zu
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erreichen, wobei es häufig notwendig wird, zusätzlich übliche Arbeitskolbsn an den bekannten Pressen zu verwenden. Schließlich sind Fehler während der parallelen Behandlung der Formen kaum zu verhindern. Die Pressen mit einer Hochfrequenzbeheizung rufen häufig Störungen in benachbarten Steuerungssystemen, Radio-und Fernsehstationen hervor.
Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile und bringt eine effektive Lösung eines bisher nicht gelösten Problenies der Herstellung starkwandiger Kunststofformteile in hochfrequenzbeheizten Pressen. Es ergibt sich dabei beispielsweise die Möglichkeit, mit erhöhter Taktgeschwindigkeit Kunststofformteile herzustellen, wie etwa Schuhschäfte mit starken Wülsten, Schuhsolen, orthopädische Einlagen, Koffergriffe, verschiedene Feinlederteile usw.. Sie ermöglicht außerdem den Einsatz von thermoplastischen Vormaterialien, beispielsweise PVC in verschieden«1 Art, wie etwa Pulver, Granulate, Folien oder in Flüssiger Form, etwa in Pasten.
Weitere zahlreiche Vorteile werden in der nachfolgenden Besehreibung senannt.
In ihrer aligemeinsten Form ist die erfindungsgemäße Einrichtung gekennzeichnet durch
a) eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Membranpressen, die auf den Drehtisch mit Abstand voneinander angeordnet sihd und in denen das Formteil während der Hochfrequenzbeheizung
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und der Abkühlung unter Dr1UCk steht,
b) eine Abküiil-oder Belüftunirsvorrichtun.<? für diese Pressen,
c) über der oder in der iiähe des Randes des Tisches eine ortsfeste Vorrichtung· zur HochfrequenzbeheizunF. anccooronet ist, in die jede Presse nacheinander eingeführt wira,
d) bekannte Mittel zur '.'er Schiebung der bewegbaren Verrichtungen, für den betrieb und die Abkühlung der I:einbranpresoeri und zur automatischen und nach einem Programm taktf-esteuerten iernbedienun^· der Einrichtung·.
Nach einer bevorzugten Ausfürun~sart der Urfindun? ist jede Presse voneinander unabhän<?ir<· und umfaEt einen unteren durchbohrten, auf einer Auflage oder einer Metallplatte aufgesetzten Block, dessen Überfläche von einer elastischen Membran überzogen ist, einen lose srelaserten Zwischenblock, auf dem die mit Material refüllte Form i?;elap-ert ist, und einen oberen festen Block, wobei der lose Block sich unter dem Druck der nit Luft oder einem anderen Medium aufgeblähten Membran e-e£?en den oberen Block abstützt.
Der Zwischenblock und der untere Block sind miteinander durch MetalleitereLemente verbunden, beispielsweise durch Bänder ο.ακί. für den Durchlauf des Hochfreauenzstromes zur Masse, ar am oberen Block der Presse eintritt. Die übereinanderanordnunc der drei horizontalen Blöcke wird durch die vertikalen Seitenwände aus
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einem isolierenden Material gehalten. Die unteren und die oberen festen Blöcke werden von dem umlaufenden Kühlmittel einer Kühlvorrichtung gekühlt, die im Zentrum des Drehtisches oder außerhalb dieses Tisches angeordnet sein kann. Aufgrund der neuen Konzeption der Pressen werden die Formstücke, die während der Zyklen der Rotationsbewegung unter Druck gehalten sind, nicht deformiert.
Der Preßdruck kann aßerdem sehr hoch sein und erreicht beispiels-
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weise 3 t/cm bei einem Luftdruck von 1 - 2 kg auf die Membran infolge der Ausbildung ihrer Oberfläche, die die bisher bekannten Arbeitszylinder an den Pressen ersetzt.
Mach einem anderen wesentlichen Merkmal der Erfindung ist die feste Kochfrequenzheizvorrichtuns, die durch bekannte Mittel gespeist und gesteuert wird, durch eine Glocke oder eine hohle Kammer ersetzt, in die jede Presse nach dem Anheben durch einen Arbeitszylinder nacheinander eingeführt wird, derart, daß der Boden (oder die Metallplatte) der Presse, deren Abmessungen größer als die der Presse sind, die Kammer hermetisch verschließt und den Rücklauf des Hochfrequenzstromes zur Masse ermöglicht. Die übertragung dieses Stromes auf die Presse wird mittels eines Kontaktes erreicht, der sich auf einer Leiterplatte am oberen Block der Presse abstützt. Aufgrund der Konstruktion der hochfrequenzbeheizten Einrichtung wird eine vollkommene Abschirmung gegenüber fernsteuerungstechnischen und biologischen Störungen erreicht, die damit den verschiedensten nationalen und internationalen Sicherheitsbestimmungen entspricht.
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unter Bezugnahme auf die schematisch abgebildeten Ausführungsbeispiele werden im folgenden wesentliche Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert. Ss zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer Einrichtung in perspektivischer Ansicht,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Figur 1 mit den vereinfacht dargestellten einzelnen Vorrichtungen,
Figur 3 die perspektivische Darstellung einer unabhängigen Presse mit ihren wesentlichen Herkmalen,
Figur 4a in einer prinzipiellen Darstellung die Einführung: der Presse in die Heizkammer,
Figur 4b die in die Heizkammer eingeführte Presse
und
Figur 5 eine Perspektivdarstellung einer anderen Ausführun.?sart der Einrichtung.
Die Einrichtung nach den Figuren 1 und 2 umfaßt im wesentlichen eine Mehrzahl von Pressen, (beispielstjeise 4 oder 6) die in gleichmäßigen Abständen auf einem Drehtisch 2 angeordnet sind, wobei unter jeder Presse ein Arbeitskolben 3 vorgesehen ist, dessen Bedeutung später erläutert wird.„Im-Zentrum der,-Platte des Drehtisches 2
ist ein ebenfalls drehbarer Kühlblock 4 vorgesehen, von dem Flüssigkeitsleitungen, beispielsweise Wasserleitungen, zu den oberen und unteren Teilen der Presse 1 führen und dessen elektrische und pneumatische Versorgung mittels Drehverbindungselementen erzielt wird. Oberhalb des Randes des Tisches 2 ist ortsfest eine Hoehfreauenzheizkammer 6 vorgesehen, die mit ihrem Generator und Hochfiequenzstabilisator 7 verbunden ist. Vor der der Kammer 6 am nächsten liegenden Presse ist eine Vorrichtung 8 angeordnet (nicht Gegenstand dieser Erfindung), die der Verteilung und der Rückführung des Kunststoffmateriales in der Preßform dient, in der entsprechende Teile hergestellt werden. Die gesamte Anordnung steht auf einem Ständer 9.
Wie aus Figur 3 erkennbar, sitzt jede Presse auf einer Metallplatte 10, die am Drehtisch 2 angeordnet ist. Sie besteht aus folgenden Teilen:
einem unteren festen Block 11 mit Bohrungen, dessen gesamte Oberfläche vpn einer Gummimembran 12 überzogen ist, einem beweglichen Zwischenblock 13, der mit dem Block 11 über die Bänder 14, die eine Leiter für den Hochfrequenzstrom bilden, verbunden ist, einen) oberen Block 15, an dem eine Leiterplatte 16 vorgesehen ist, die der Zuführung des Hochfrequenzstromes zur Presse dient, und der Form 17, die das Material enthält und die auf dem beweglichen Block 13 aufgesetzt ist.
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Die vertikalen Wände 18 der Presse bestehen aus einem elektrisch isolierendem Material.
Die zur Hochfrequenzbeheizuna bestimmte Kammer 6 besteht aus einem Raum 19, dessen Abmessungen serinsfügia; größer als die einer Presse 1 sind. Die Kammer ist an ihrem oberen Teil mit Kontaktelementen 20 ausgerüstet, die sich auf der Leiterplatte 16 der Presse (siehe Figur 3 und kh) abstützen. Die Presse 1 wird in die Kammer 6 hineintransoortiert. Dabei dient die Metallplatte 10 der Presse als Abdeckung oder Verschluß der Kammer, so daß jede äußere Störuns durch Hochfreauenzströme vermieden wird.
In Figur 5 ist eine Variante einer Ausführung einer erfindunsssemäßen Einrichtung gezeigt, bei der der Drehtisch 2-6 Pressen trägt und bei der der zentrale Kühlblock 4 entsDrechend den Figuren 1 und 2 durch eine nebengeordnete Kühl-und Belüftungseinrichtung: ersetzt ist, die näben dem Drehtisch angeordnet und über Leitungen 25 eines nicht gezeigten Verteilers mit den festen Blöcken der Presse 1 verbunden ist.
Die Einrichtung ist außerdem mit bekannten Steuerungen für die Membranpressen, für die Hochfrequenzbeheizung, für den Drehtisch, für die Einführung der Presse in die Hochfrequenzheizkannern, für den Ausstoß der Formteile und sonstige Vorrichtunsren ausgerüstet. Ebenso ist eine automatische Fernsteuerung der einzelnen
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Stationen für ein Taktsteuerungsverfahren vorgesehen. Diese Steuerungs-und Transporteinrichtungen sind in den schematischen Abbildungen nicht dargestellt.
Die Einrichtung arbeitet in folgender Weise:
nach dem Einsetzen der gefüllten Form 17 in die Presse 1 auf dem Zwischenblock 13 wird der feste Block mit Druckluft (oder einem anderen Druckmedium) beschickt, wobei sich die elastische Membran 12 aufbläht und dabei den Zwischenblock 13 anhebt und eine starke Pressung der Form 17 zwischen den Blöcken 13 und 15 bewirkt. Der Drehtisch 2 wird danach in Drehung versetzt, die der Heizungsvorrichtung am nächsten liegende erste Presse wird in den Raum 19 der Kammer 6 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 21 hineingebracht, der sich auf dem Arbeitskolben 3 abstützt, der unter jeder Presse vorgesehen ist. Die Kammer 6 ist dabei an ihrer Unterseite wieder verschlossen durch die Anlage der Platte 10 an den Wänden der Heizkammer. Nach einer vorherbestimmten Aufheizzeit, während der das Material erschmolzen wird bei einer Frequenz, die der Molekularfrequenz des gewählten Kunststoff materiales entspricht (beispielsweise 27,12 MHZ oder 48 MHZ oder jede andere Frequenz)wird die Presse wieder abgesenkt. Es erfolgt eine Drehverschiebung, die nachfolgende Presse wird in die Kammer 6 hineingehoben. Somit ergibt sich keine Totzeit nach der Hochfrequenzbeheizung. Vom Ausschalten der Heizung an während der Abwärtsbewegung der Presse und der nachfolgenden Drehverschiebung bleibt das Formteil ständig unter dem Druck nach der Hochfrequenzerwärmung.
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Hierdurch wird ein erhöhter Produktionstakt erreicht. !-Jährend der Tisch 2 die Drehbewegung vollzieht, wird die Presse unter Druck abgekühlt und belüftet im drehbaren zentralen Block 4 oder in der nebengeordneten Einrichtung 24 solange, bis sie an ihre Ausgangsposition (Befüllung) zurückkehrt. In diesem Augenblick öffnet ein Mitnehmer 22 die Druckeintritssöffnung 23 der Membran 12, so daß die zusammengefahrenen Blöcke getrennt und die Form herausgenommen werden kann, die das fertige Formteil enthält.
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem Hochfrequenzschmelzverfahren auf einem Drehtisch ist für verschiedene Kunststoffmaterialien geeignet in verschiedenen Formen (Folien,Platten, Pulver, Pasten), welche in die Hohlform eingefüllt werden. Die Form aus Silikonkautschuk ist sehr viel billiger als die bisher verwendeten Formen für Kunststoffsrritzgußwerkzeuge. Unter den verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten der Einrichtung ist die Herstellung feiner Lederwaren und Teilen \cn Schuhen zu nennen, die stellenweise in der Art von Rändern o.dgl. aufgesetzt sind und die mit großer Genauigkeit im Detail nachgebildet sind, die mit den bekannten Einrichtungen in dieser Art bisher nicht erreichbar waren.
Die Erfindung ist durch das geschilderte und abgebildete Ausführuno:sbeispiel nicht begrenzt. Die verschiedensten Varianten der Einrichtung sind möglich, beispielsweise kann die Anzahl der Pressen auf dem Drehtisch unterschiedlich sein, verschiedene Drücke unter den Pressen über Druckminderventile sind möglich, für den Fall,
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daß Formen mit unterschiedlichen Oberflächen eingesetzt werden,
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Claims (8)

Patentansprüche
1.^ Einrichtung zur fortlaufenden automatischen Herstellung von Kunststofformteilen durch Hochfrequenzbeheizuns unter Druck aus einem plastischen Material, welches in den Hohlkamciern einer elastischen Form enthalten ist, mit einem Drehtisch, auf dem die Teile nacheinander aufgeheizt und danach abgekühlt oder belüftet werden, gekennzeichnet durch
a) eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Membranpressen (1), die auf dem Drehtisch (2) mit Abstand voneinander angeordnet sind und in denen das Formteil während der Hochfrequenzbeheizung und der Abkühlung unter Druck steht,
b) eine Abkühl-oder Belüftungsvorrichtuns (4,24) für diese Pressen (D,
c) über der oder in der Mähe des Randes des Tisches (2) ist eine ortsfeste Vorrichtung zur Hochfrequenzbeheizung (6) angeordnet, in die jede Presse (1) nacheinander eingeführt wird,
und
c) bekannte Mittel zur Verschiebung der bewegbaren Vorrichtung, für den Betrieb und die Abkühlung der MembranDressen (1) und zur automatischen und nach einem Programm taktsresteuerten Fernbedienung der Einrichtung.
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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,.· daß jede voneinander unabhängige Presse (1), die auf einer Unterlage oder auf einer Metallplatte (10) steht aus einer Platte oder einem unteren festen, durchbohrten Block (11) mit einer dessen Oberfläche überziehenden, elastischen Membran (12), einem lose gelagerten Zwischenblock (13), auf dem die mit Material gefüllte Form (17) gelagert ist und einem oberen festen Block (15) besteht, wobei der lose Block (13) sich unter dem Druck der mit Luft oder einem anderen Medium aufgeblähten Membran (12) gegen den oberen Block (15) abstützt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenblock (13) und der untere Block (11) durch Metalleiterelemente (14) verbunden sind für den Durchlauf des Hochfrequenzstromes zur Masse, der am oberen Block (15) der Presse (1) eintritt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren und oberen festen Blöcke (11,15) durch das Kühlmedium eines Kühlblockes (5) oder einer Kühl-und Belüftungsvorrichtung (24) gekühlt werden.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (24) entweder im Zentrum des Rundtisches (2) oder außerhalb desselben angeordnet ist, wobei die Vorrichtung (24) mit Leitungen (25) mit den festen Blöcken (11,15) verbunden ist.
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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Hochfrequenzbeheizungsvorrichtung (6,7), die in bekannter Heise gespeist und gesteuert wird, aus einer Glocke (6) oder einer hohlen Kammer (19) besteht, in die jede von einem Arbeitszylinder (21) angehobene Presse (1) eingeschoben wird, derart, daß die Metallgrundplatte (10) der Presse (1), deren Abmessungen größer als die der Kammer (19) sind, hermetisch diese Kammer (19) verschließt und den Rücklauf des Hochfrequenzstromes zur Masse ermöglicht.
7.. Verfahren zur Herstellung von Kunststofformteilen nach einem taktgesteuerten Programm mittels einer Einrichtung nach den Ansprüchen 1-6, bei dem die voneinander unabhängigen Membranpressen (1) das Formteil während der Aufheizung und Abkühlung unter Druck halten, während sich der Tisch (2) bis zur Herausnahme der Form (17) dreht.
8. Anwendung einer Einrichtung nach den Ansprüchen 1-6 und des Verfahrens nach Anspruch 7 zur Herstellung von Feinlederwaren und Teilen von Schuhen aus Kunststoff, die stellenweise aufgesetzt sind.
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ORiGiNAL INSPECTED
DE2633360A 1975-09-08 1976-07-24 Automatisch steuerbare, taktweise bewegbare Drehtischanlage zum kontinuierlichen Herstellen von Formkörpern aus Kunststoff Expired DE2633360C3 (de)

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Family

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