DE4228655A1 - Verfahren zur herstellung eines dekorierten kunststoffgegenstandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Dekor einer Prägefolie dekorierten Kunststoffgegenstandes, wobei zwischen zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Formhälften einer Form eine Prägefolie angeordnet wird, wonach die beiden Formhälften unter Ausbildung eines den Kunststoffgegenstand bestimmenden Formhohlraumes gegeneinander bewegt werden und die Prägefolie zwischen den beiden Formhälften festgeklemmt wird, durch mindestens einen in einer der Formhälften ausgebildeten Angußkanal danach in den Formhohlraum ein Kunststoffmaterial eingespritz wird, das dann unter Ausbildung des mit dem Dekor der Prägefolie dekorierten Kunststoffgegenstandes aushärtet, die beiden Formhälften anschließend auseinander bewegt werden und der Kunststoffgegenstand aus der Form entfernt wird.

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung von dekorierten Kunststoffkarten ist aus der EP 04 12 493 A2 der Anmelderin bekannt. Dort geht es darum, innerhalb kurzer Taktzeiten im sogenannten Inmold-Verfahren Karten herzustellen, die beidseitig dekoriert sind, wobei die beiden Dekore aneinander genau angepaßt sind.

Mit dem erwähnten Inmold-Verfahren ist es möglich, mit dem Dekor einer Prägefolie dekorierte Kunstoffgegenstände herzustellen, wobei sich durch den mindestens einen in den Formhohlraum einmündenden Angußkanal der entsprechenden Formhälfte eine Film- oder Bandanspritzung ergibt. Der mindestens eine Angußkanal kann hierbei an einer Stirn- bzw. Grundfläche oder an einer Schmalseite in den Formhohlraum einmünden. Nach dem Einspritzen des Kunststoffmaterials in den Formhohlraum der geschlossenen Form wird der ausgehärtete Kunststoffgegenstand einschließlich des mit ihm verbundenen ausgehärteten Angusses bei geöffneter Form aus dem Formhohlraum beispielsweise mittels einer geeigneten Vorrichtung oder manuell entnommen und zu einer Arbeitsstation weitertransportiert, in welcher der Anguß vom dekorierten Kunststoffgegenstand entfernt wird. Das erfolgt beispielsweise durch Abstanzen oder Abschmelzen. Insbesondere beim Abstanzen des ausgehärteten Angusses vom dekorierten Kunststoffgegenstand ist eine unerwünschte Gratbildung oftmals nicht zu vermeiden. In jedem Fall ergibt sich durch diese Nachbearbeitung, d. h. durch das Entfernen des Angusses vom Kunststoffgegenstand, eine Beeinflußung der Herstellungskosten des dekorierten Kunststoffgegenstandes. Desgleichen ist nicht zuverlässig zu vermeiden, daß sich beim Abtrennen des ausgehärteten Angusses vom ausgehärteten dekorierten Kunststoffgegenstand ein Produktionsausschuß ergibt, was sich ebenfalls auf die Herstellungskosten auswirkt.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgegenstandes, bei welchem der Anguß bereits in der Form vom Kunststoffgegenstand abgetrennt wird, ist aus der EP-B 02 99 621 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt das Abtrennen des Angusses vom Kunststoffgegenstand nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials. Das bedingt einen bestimmten, nicht zu vernachlässigenden Arbeitsaufwand. Dieselben Überlegungen gelten auch für das aus der DE-Z "Kunststoff-Rundschau", 1962, Heft 12, Seiten 605, 606 bekannte Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen, bei dem der Anguß ebenfalls erst nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials vom ausgehärteten Kunststoffgegenstand abgetrennt wird. Bei dieser Verfahrensweise, d. h. beim Abtrennen des Angusses nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials ist ein Restangußteil am geformten Kunststoffgegenstand oftmals nicht zu vermeiden. Dieses Restangußteil bedingt dann eine Nachbearbeitung, die als nachteilig angesehen werden muß.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem eine Gratbildung bzw. ein beim Abtrennen des Angusses vom Kunststoffgegenstand möglicher Produktionsausschuß auf einfache Weise vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der durch den mindestens einen Angußkanal bestimmte, mit dem Kunststoffgegenstand verbundene Kunststoffanguß vom Kunststoffgegenstand vor dessen Aushärtung in der Form abgetrennt wird. Erfindungsgemäß ist also zum Abtrennen des Angusses vom Kunststoffgegenstand keine von der Form getrennte spezielle Abtrennvorrichtung bzw. auch keine Transportvorrichtung zur Verbindung der Kunststoffspritzform mit einer speziellen Abtrennvorrichtung erforderlich. Es wird also zumindest die Transportzeit zum Transport des ausgehärteten, mit dem Anguß versehenen Kunststoffgegenstandes von der Form zur Abtrennvorrichtung eingespart, was sich auf die Herstellungskosten des dekorierten Kunststoffgegenstandes vorteilhaft auswirkt. Der fertige Kunststoffgegenstand und der von ihm abgetrennte Anguß können problemlos zeitsparend aus der Form entfernt werden, was beispielsweise durch Druckluft, geeignet gesteuerte Auswerferstifte o. dgl. erfolgen kann.

Der Anguß wird bei geschlossener Form im noch nicht ausgehärteten Zustand des Kunststoffmaterials direkt am Rand des Kunststoffgegenstandes, d. h. am Rand des geschlossenen Formhohlraumes vom Kunststoffgegenstand abgetrennt, so daß sich infolge der Schwindung des Kunststoffmaterials während seiner Aushärtung in vorteilhafter Weise unmittelbar ein gratfreier Kunststoffgegenstand ergibt.

Zum Abtrennen des noch nicht ausgehärteten Angusses können die beiden Formhälften der Form in einer den Anguß vom Kunststoffgegenstand abscherenden Ebene, die zur Längsrichtung des Angusses mindestens annähernd senkrecht orientiert ist, relativ gegeneinander bewegt werden. Ein einfach und problemlos durchzuführendes Verfahren ergibt sich, wenn zum Abtrennen des noch nicht ausgehärteten Angusses mindestens ein im Übergangsbereich zwischen Kunststoffgegenstand und Anguß angeordnetes bzw. den Formhohlraum im Bereich des Angußkanales begrenzendes, einen Abschnitt des entsprechenden Angußkanales festlegendes Scherelement in einer zur Längsrichtung des Angusses senkrechten Richtung relativ gegen die Form bewegt wird. Hierbei sind die beiden Formhälften also quasi unbeweglich, d. h. nur öffenbar und schließbar und nur das besagte Scherelement relativ zur Form beweglich ausgebildet, um den noch nicht ausgehärteten Anguß vom noch nicht ausgehärteten Kunststoffgegenstand in der Form abzutrennen.

Für das Scherelement können zwei simultan oszillierend bewegliche, nachschleifbare Teilscherelemente verwendet werden. Diese können beispielsweise hydraulisch oder mittels eines definierten Federdruckes mechanisch oszillierend bewegt werden. Der hydraulische Antrieb der besagten Teilscherelemente kann mittels einer sogenannten Kernzugsteuerung erfolgen, bei welcher der Druck und die Geschwindigkeit stufenlos regelbar sein können.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Vorteile bestehen darin, daß es nicht erforderlich ist, den Anguß vom Kunststoffgegenstand im ausgehärteten Zustand abzutrennen, daß eine exakte Abtrennung des Angusses vom dekorierten Kunststoffgegenstand möglich ist, daß keine Nachbearbeitung des dekorierten Kunststoffgegenstandes erforderlich ist, so daß keine dadurch bedingten zusätzlichen Mehrkosten entstehen, und daß ein störungsfreier Inmold-Spritzprozeß durchführbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit thermoplastischen Kunststoffen, die keine Glasfaserverstärkung o. dgl. aufweisen, durchgeführt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausbildungen von Formen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines abschnittweise gezeichneten ersten Ausführungsbeispieles einer Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausbildung der Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Schnittdarstellung durch eine Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt abschnittweise geschnitten eine Form 10 mit einer ersten Formhälfte 12 und mit einer zweiten Formhälfte 14, die zum Öffnen und Schließen in Richtung des Doppelpfeiles 16 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. In der Zeichnung sind die beiden Formhälften 12 und 14 in der geschlossenen Betriebsstellung gezeichnet, in der die beiden Formhälften 12 und 14 entlang einer gemeinsamen Trennebene 18 aneinander anliegen und einen Formhohlraum 20 festlegen. Der Formhohlraum 20 ist hier in der ersten Formhälfte 12 der Form 10 ausgebildet. Die zweite Formhälfte 14 ist mit mindestens einem Angußkanal 22 ausgebildet, der mit einer Film- oder Bandanspritzung 24 in den Formhohlraum 20 der geschlossenen Form einmündet.

Bei der Herstellung eines mit einem Dekor einer Prägefolie dekorierten Kunststoffgegenstandes wird gemäß Fig. 1 wie folgt vorgegangen: Zuerst wird zwischen den beiden Formhälften 12 und 14 bei geöffneter Form 10 eine mit einem Dekor versehene Prägefolie 26 angeordnet, wonach die beiden Formhälften 12 und 14 unter Ausbildung des Formhohlraumes 20 aufeinander zu bewegt werden, wobei gleichzeitig die Prägefolie 26 zwischen den beiden Formhälften 12 und 14, in der Trennebene 18 liegend eingeklemmt wird. Anschließend wird durch den Angußkanal 22 ein geeignetes thermoplastisches Kunststoffmaterial in den Formhohlraum 20 eingespritzt, wobei gleichzeitig die dekorierte Prägefolie 26 an der den Formhohlraum 20 in der ersten Formhälfte 12 festlegenden Kontur 28 angelegt wird.

Zeitlich noch vor dem Aushärten des thermoplastischen Kunststoffmaterials, d. h. des im Formhohlraum 20 befindlichen dekorierten Kunststoffgegenstandes und des im Angußkanal 22 befindlichen Angusses wird entweder die zweite Formhälfte 14 in Richtung des Doppelpfeiles 31 oszillierend entlang der gemeinsamen Trennebene 18 bewegt, um den noch nicht ausgehärteten Anguß bzw. die noch nicht ausgehärtete Film- oder Bandanspritzung 24 des Angusses vom noch nicht ausgehärteten Kunststoffgegenstand gratfrei abzutrennen, oder es wird ein Scherelement 30 oszillierend relativ zur ersten und zweiten Formhälfte 12, 14 bewegt, was durch den Doppelpfeil 32 angedeutet ist, um den noch nicht ausgehärteten Anguß bzw. die noch nicht ausgehärtete Film- oder Bandanspritzung 24 gratfrei vom im Formhohlraum 20 befindlichen, noch nicht ausgehärteten dekorierten Kunststoffgegenstand abzutrennen. Erst danach werden die beiden Formhälften 12 und 14 nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials voneinander getrennt, d. h. die Form 10 geöffnet und der ausgehärtete, fertige dekorierte Kunststoffgegenstand aus dem Formhohlraum 20 sowie der ausgehärtete Anguß aus dem Angußkanal 22 entfernt, wonach die Form 10 wieder zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines mit dem Dekor einer Prägefolie 26 dekorierten Kunststoffgegenstandes zur Verfügung steht.

In Fig. 1 ist eine Form 10 schematisch verdeutlicht, bei welcher der Angußkanal 22 mit der Film- oder Bandanspritzung 24 stirnseitig, d. h. an einer in der gemeinsamen Trennebene 18 liegenden Grundfläche 32 in den Formhohlraum 20 einmündet. Demgegenüber ist in den Fig. 2 und 3 eine Form 10 gezeichnet, bei welcher der Angußkanal 22 an einer Schmalfläche 34 in den Formhohlraum 20 einmündet. Auch hier ist der Angußkanal mit einer Film- oder Bandanspritzung 24 ausgebildet.

Um bei einem in der Form 10 gemäß den Fig. 2 und 3 im Inmold-Verfahren hergestellten, mit einem Dekor einer Prägefolie dekorierten Kunststoffgegenstand den noch nicht ausgehärteten Anguß vom noch nicht ausgehärteten Kunststoffgegenstand gratfrei exakt abzutrennen, ist die Form 10 mit einem Scherelement 30 versehen, das im Bereich der Film- bzw. Bandanspritzung 24 vorgesehen und zur gemeinsamen Trennebene 18 der beiden Formhälften 12 und 14 senkrecht orientiert ist. In den Fig. 2 und 3 ist eine Form 10 schematisch verdeutlicht, bei welcher sowohl der Formhohlraum 20 als auch der in diesen einmündende Angußkanal 22 in der zweiten Formhälfte 14 ausgebildet sind. Auch bei Verwendung einer solchen Form 10 wird die Prägefolie zwischen den beiden Formhälften 12 und 14 festgeklemmt, bevor ein entsprechendes thermoplastisches Kunststoffmaterial durch den Angußkanal 22 in den Formhohlraum 20 eingespritzt wird. Zeitlich vor dem Aushärten des Kunststoffmaterials wird das Scherelement 30 oszillierend angetrieben, was in Fig. 3 durch den Doppelpfeil 32 angedeutet ist. Hierdurch wird der noch nicht ausgehärtete Anguß an der Film- oder Bandanspritzung 24 gratfrei und exakt vom noch nicht ausgehärteten Kunststoffgegenstand abgetrennt. Nach Durchführung dieses Trennvorgangs und nach der Aushärtung des Kunststoffmaterials wird der ausgehärtete dekorierte Kunststoffgegenstand bei geöffneter Form 10 aus dem Formhohlraum 20 und der ausgehärtete Anguß aus dem Angußkanal 22 entfernt. Anschließend steht die geöffnete Form 10 wiederum zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines mit einem Dekor einer Prägefolie dekorierten, im Inmold-Verfahren hergestellten Kunststoffgegenstandes zur Verfügung.

Das Scherelement 30 der Form 10 kann zwei Teilscherelemente 36 aufweisen, bei denen es sich beispielsweise um gehärtete Stahlelemente bzw. Stahleinsätze handeln kann. Die Teilscherelemente können nachschleifbar und austauschbar vorgesehen sein.

Fig. 4 zeigt einen in einer Ebene verlaufenden Schnitt durch eine Form 10 mit einer ersten Formhälfte 12 und einer zweiten Formhälfte 14, durch die im geschlossenen Zustand ein Formhohlraum 20 festgelegt ist. Die zweite Formhälfte 14 ist mit einem Angußkanal 22 ausgebildet, der im geschlossenen Zustand der Form 10 in den Formhohlraum 20 einmündet. Zwischen den beiden Formhälften 12 und 14 ist im geschlossenen Zustand eine Trennebene 18 festgelegt, entlang welcher eine den Formhohlraum 20 überspannende, mit einem Dekor versehene Prägefolie festgeklemmt wird. Durch den Angußkanal 22 wird dann in den Formhohlraum 20 ein Kunststoffmaterial eingespritzt, das den Formhohlraum 20 vollständig ausfüllt. Zeitlich noch vor dem Aushärten des Kunststoffmaterials wird ein zum Anschlußkanal 22 bzw. zur Trennebene 18 senkrecht orientiertes Scherelement 30 oszillierend hin und her bewegt, was in den Fig. 4 und 5 durch die Doppelpfeile 32 angedeutet ist. Hierbei wird der noch nicht ausgehärtete Anguß im Bereich der zum Kunststoffgegenstand bzw. dem Formhohlraum 20 unmittelbar benachbarten Film- bzw. Bandanspritzung 24 vom noch nicht ausgehärteten dekorierten Kunststoffgegenstand gratfrei abgetrennt. Nach dieser Durchtrennung und nach der Aushärtung des Kunststoffmaterials wird die Form 10 geöffnet, d. h. es werden die beiden Formhälften 12 und 14 voneinander getrennt und der ausgehärtete dekorierte Kunststoffgegenstand aus dem Formhohlraum 20 und der ausgehärtete Anguß aus dem Angußkanal 22 entfernt. Die Form 10 steht danach wieder zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffgegenstandes im Inmold-Verfahren zur Verfügung.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung 10 bzw. den Antrieb zur oszillierenden Bewegung des Scherelementes 30 bzw. der beiden Teilscherelemente 36 dargestellt. Die beiden einen Abschnitt des Angußkanales 22 festlegenden Teilscherelemente 36 weisen unter einem spitzen Winkel geneigte Schwalbenschwanzführungen 40 auf, die in entsprechend spitzwinkelig geöffneten Keilführungselementen 42 linear beweglich geführt sind.

Wird das in Fig. 5 auf der linken Seite gezeichnete Keilführungselement 42 mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 44 in Richtung des Pfeiles 46 nach unten bewegt, so werden gleichzeitig die beiden Teilscherelemente 36 des Scherelementes 30 durch Keilwirkung nach rechts und das auf der rechten Seite gezeichnete Keilführungselement 42, das mit einer zweiten Antriebseinrichtung 44 verbunden ist, nach oben bewegt. Mit Hilfe der beiden Antriebseinrichtungen 44 ist es also möglich, das Scherelement 30 oszillierend hin und her zu bewegen, um den noch nicht ausgehärteten Anguß bei geschlossener Form 10 vom noch nicht ausgehärteten dekorierten Kunststoffgegenstand gratfrei abzutrennen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Dekor einer Prägefolie (26) dekorierten Kunststoffgegenstandes, wobei zwischen zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Formhälften (12, 14) einer Form (10) eine Prägefolie (26) angeordnet wird, wonach die beiden Formhälften (12, 14) unter Ausbildung eines den Kunstoffgegenstand bestimmenden Formhohlraumes (20) gegeneinander bewegt werden und die Prägefolie (26) zwischen den beiden Formhälften (12, 14) festgeklemmt wird, durch mindestens einen in einer der Formhälften (12, 14) ausgebildeten Angußkanal (22) danach in den Formhohlraum (20) ein Kunststoffmaterial eingespritzt wird, das dann unter Ausbildung des mit dem Dekor der Prägefolie (26) dekorierten Kunststoffgegenstandes aushärtet, und die beiden Formhälften (12, 14) anschließend auseinander bewegt werden und der Kunststoffgegenstand aus der Form (10) entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den mindestens einen Angußkanal (22) bestimmte, mit dem Kunststoffgegenstand verbundene Kunststoffanguß vom Kunststoffgegenstand vor dessen Aushärtung in der Form (10) abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen des noch nicht ausgehärteten Angusses die beiden Formhälften (12, 14) der Form (10) in einer den Anguß vom Kunststoffgegenstand abscherenden Ebene, die zur Längsrichtung des Angusses mindestens annähernd senkrecht orientiert ist, relativ gegeneinander bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen des noch nicht ausgehärteten Angusses mindestens ein im Übergangsbereich zwischen Kunststoffgegenstand und Anguß angeordnetes bzw. den Formhohlraum (20) im Bereich des Angußkanales (22) begrenzendes, einen Abschnitt des entsprechenden Angußkanales (22) festlegendes Scherelement (30) in einer zur Längsrichtung des Angusses senkrechten Richtung relativ gegen die Form (10) bewegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen des noch nicht ausgehärteten Angusses ein Scherelement (30) mit zwei simultan oszillierend beweglichen Teilscherelementen (36) verwendet wird.