DE4409524C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Minen für die Herstellung von Stiften - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Herstellen von Minen für die Herstellung von Stif­ ten, insb. im kosmetischen Bereich.

Für die Herstellung von Stiften, insbesondere Holzstiften, für den kosmetischen Bereich gibt es bislang zwei unterschiedliche Verfahren. In einem ersten Verfahren wird die Minenmasse in eine senkrechte Gießform gefüllt, wo sie dann erstarrt und anschlie­ ßend in die Minenaufnahmen überführt werden kann. Dieses Verfah­ ren wird neben einem parallelen Verfahren angewandt, bei dem die Minenmasse direkt in die Minenaufnahme eingefüllt wird. Die Mi­ nenaufnahme besteht bei Holzstiften aus Holzbrettchen, in die Längsnuten für die Aufnahme der Minen oder der Minenmasse einge­ lassen sind. Die Minenaufnahmen bestehen in der Regel aus zwei miteinander zu verklebenden Brettchen, wobei jedes Brettchen an einer Oberfläche jeweils Nuten mit Halbkreisquerschnitt auf­ weist. Beim Verkleben der beiden Brettchen werden somit Nuten mit einem Vollkreisquerschnitt erhalten. Soll die Minenmasse di­ rekt in die Minenaufnahme eingeführt werden, so werden die Brettchen vorher miteinander verklebt. Soll die Masse jedoch in der Gießform erstarren, so werden die erstarrten Minen zuerst durch eine Ausstoßvorrichtung von der Gießform in die Minenauf­ nahme, d. h. in die Nuten eines Brettchens überführt, und erst nach diesem Vorgang wird das zweite Brettchen auf das Brettchen mit den eingelegten Minen aufgeklebt. Die Stifte werden dann er­ halten, indem man aus dem Brettchen die Stifte ausfräst, wobei die Anzahl der erhaltenen Stifte der Anzahl der Nuten in den Brettchen entspricht. Ein senkrechtes Einfüllen der Minenmasse direkt in die Minenaufnahme, d. h. in die verklebten Brettchen, ist mit Nachteilen verbunden, da nach dem Einfüllen der Masse das Holz zu arbeiten beginnt und hierdurch zu Gaseinschlüssen und andere Inhomogenitäten in der erstarrten Mine führt, die ei­ ne Bruchanfälligkeit der Mine bedingt. Bei einem Erstarren in der Gießform sind diese Probleme wesentlich verringert, da die Gießform aus einem hinsichtlich der Minenmasse chemisch inerten Material besteht, z. B. Kunststoff oder Metall, in der Regel Me­ tall, wodurch derartige Inhomogenitäten nicht auftreten. Jedoch weisen diese Minen bisweilen immer noch nicht die gewünschte Bruchfestigkeit auf.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird die Minenmasse in eine liegende, d. h. horizontal ausgerichtete Gießform eingegos­ sen, die an ihrer Oberseite Schlitze hat, über die die Minen­ masse eingefüllt wird. Nach dem Erstarren der Masse werden die Minen dann in die Minenaufnahmen eingeschoben. Bei dieser Vor­ richtung werden zwar Stifte erhalten, deren Minen eine nur ge­ ringe Bruchempfindlichkeit aufweisen, jedoch ist bei dieser Vorrichtung eine leichte Überfüllung der Formen notwendig, was eine häufige Reinigung der Formen erfordert. Eine derartige Anordnung ist aus der DE 38 35 680 A1 und der DE 37 26 996 A1 bekannt. Die Minenmasse wird dort in eine teilweise offene horizontale Form eingefüllt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Minen zu schaffen, die auf einfache Weise die Herstellung von bruchsicheren Minen er­ möglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist die Gießform um eine horizontale Achse schwenkbar, so daß sie auf einfache Weise in vertikaler Position entweder durch Eingießen oder mit einer Tauchnadel befüllt wer­ den und zum Überführen der Mine in eine Minenaufnahme in eine horizontale Position geschwenkt werden kann. Durch das Überfüh­ ren der Mine aus der liegenden Gießform in eine ebenfalls hori­ zontale Minenaufnahme kann die mechanische Belastung der Mine bis zur Herstellung des fertigen Stiftes auf ein Minimum redu­ ziert werden. Somit wird der Überführungsschritt von der Gieß­ form in die Minenaufnahme vereinfacht und die Bruchfestigkeit der Mine bei diesen Verfahrensschritten nicht reduziert. Vorzugsweise wird die Gießform vor dem Erstarren der Masse in die Horizontale oder eine dazu leicht geneigte Stellung ge­ schwenkt, so daß sich in der Mine beim Erstarren aufgrund der Schwerkraft eine eher axiale Struktur ausbildet, die eine hohe Bruchunempfindlichkeit der Mine begründet.

Der gesamte Verfahrensablauf vom Gießen der Mine bis zum Einfüh­ ren in die Minenaufnahme wird somit vereinfacht. Es ist selbst­ verständlich nicht notwendig, daß die in der Gießform erstarrten Minen unmittelbar in die Minenaufnahmen überführt werden. Sie können auch in einen Zwischenlagerbehälter überführt werden, von dem sie dann z. B. durch eine Vereinzelungsvorrichtung in die Mi­ nenaufnahmen überführt werden.

Vorzugsweise ist der Boden der Gießform durch axial in der Gieß­ form verschiebbare Auswurfstempel oder -kolben gebildet. In Füllposition, d. h. senkrechter Position der Gießform, befinden sich die Ausstoß- oder Auswurfkolben in ausgefahrener Stellung. In dieser Stellung sind die Minenformen der Gießform leer, so daß sie durch eine Füllvorrichtung von der nach oben weisenden Einfüllöffnung aus oder durch Tauchnadeln bzw. Tauchrohre be­ füllbar sind. Die Tauchrohre werden in die Minenformen der Gieß­ form bis zum Boden, d. h. bis zum Ausstoßkolben eingetaucht. An­ schließend werden sie aus der Minenform herausgezogen, wobei flüssige Minenmasse in die Minenformen einfließt. Hierdurch wird ein sehr guter Füllgrad der Minenformen mit wenig Lufteinschlüs­ sen erzielt.

Die flüssige Minenmasse kann nun entweder in der senkrecht ste­ henden Gießform erstarren oder aber vorzugsweise vor dem Erstar­ ren in eine horizontale Position geschwenkt werden, so daß die Minenmasse in den Minenformen in einer horizontalen Ausrichtung erstarrt. Vorzugsweise sind hierzu die Einfüllöffnungen der Gießform verschließbar, so daß beim Schwenken in die horizontale Position die flüssige Minenmasse nicht aus den Öffnungen heraus­ läuft. Der Verschließmechanismus kann derart ausgebildet sein, daß die Einfüllöffnungen der Gießform vor bzw. zu Beginn des Schwenkvorgangs selbsttätig verschlossen werden.

Beim Schwenkvorgang greifen die in ausgefahrener Position be­ findlichen Ausstoßkolben mit ihrem Ende (Kolbenjoch) in Aktuato­ ren einer Ausstoßeinrichtung ein, die die Mine nach dem Erstar­ ren in Richtung der Einfüllöffnung aus den Minenformen der Gieß­ form herausstoßen. Daher ist vorzugsweise vor der horizontal ausgerichteten Gießform die Minenaufnahme in der Weise angeord­ net, daß die Nuten in der Minenaufnahme mit den Minenformen der Gießform fluchten. Die Minenaufnahme ist, wie bereits oben aus­ geführt, als Holzbrett ausgebildet, das auf seiner Oberseite Längsnuten mit einem halbkreisförmigen Profil aufweist. Nach dem Einschieben der erstarrten Minen in diese Nuten wird ein identi­ sches, jedoch 180° um eine horizontale Achse gedrehtes Brettchen, welches demzufolge seine Nuten auf der Unterseite aufweist, auf das liegende Brettchen mit den eingefüllten Minen aufgedrückt und mit diesem verklebt. Auf diese Weise wird ein Brett erhal­ ten, in das mehrere Minen eingeschlossen sind. Die einzelnen Stifte werden dann aus diesem Brett herausgefräst.

Die Schwenkachse der Gießform kann genau in der Ebene der Minen­ formen der Gießform liegen, so daß die Schwenkbewegung lediglich zu einer Kippbewegung der Gießform führt.

Die Schwenkachse kann jedoch auch seitlich versetzt zu der Ebene angeordnet sein, die durch die parallel zueinander ausgerichte­ ten Minenformen (zylindrische Hohlräume) der Gießform aufge­ spannt wird. In diesem Fall wird die Gießform beim Schwenkvor­ gang auch etwas in axialer Richtung bewegt. Hierdurch läßt sich ein leichtes Einklinken des Kolbenjochs des Ausstoßkolbens in den Aktuator der Ausstoßeinrichtung realisieren.

Die Gießform ist vorzugsweise aus gut wärmeleitendem Metall her­ gestellt. Sie kann mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung ver­ sehen sein. Vorzugsweise wird eine Gießform aus Leichtmetall verwendet, so daß die bewegten Massen bei dem Schwenkvorgang möglichst gering sind.

Eine Gießform kann mehrere, vorzugsweise 5 bis 15 Minenformen aufweisen.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung lassen sich bei linearen Produktionslinien oder auch bei Rundtischvorrichtungen anwenden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schema­ tischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht II auf die senkrecht stehende Gießform aus Fig. 1 und

Fig. 3 einen Verschlußmechanismus für die Gießform aus Fig. 1.

Die Minenherstellungsvorrichtung 10 besteht aus einer Gießform 12, deren senkrechte Einfüllstellung geschnitten und deren lie­ gende Ausstoßstellung in Seitenansicht dargestellt sind. In der Gießform 12 sind mehrere zueinander parallele Minenformen 14 senkrecht zur Zeichenebene hintereinander angeordnet. Die Minen­ formen 14 sind als zylindrische Hohlräume in der Gießform 12 ausgebildet. Der Boden der Minenformen 14 wird durch das erste Ende eines Ausstoßkolbens 16 gebildet, dessen zweites Ende 18, das Kolbenjoch, zum Eingriff oder zur Anlage an den Aktuator ei­ ner Ausstoßeinrichtung 20 vorgesehen ist. Das Kolbenjoch ist in Fig. 1 als quer zur Zeichenebene gerichteter länglicher Balken ausgebildet, der alle zweiten Enden 18 der Ausstoßkolben 16 mit­ einander verbindet. In der in Fig. 1 geschnitten und in Fig. 2 allein dargestellten senkrechten Füllposition wird die Gießform 12 über Tauchrohre 20 befüllt. Diese Tauchrohre 20 tauchen in die Minenformen 14 bis in den Bodenbereich hinein. Beim Heraus­ ziehen wird die flüssige Minenmasse aus dem unteren Ende des Tauchrohres 20 herausgepreßt, so daß ein möglichst blasenfreies Füllen der Minenformen 14 gewährleistet wird. Die Masse kann in die Minenformen 14 jedoch auch einfach über Einfüllrohre im Be­ reich der Einfüllöffnungen 22 zugeführt werden. Nach dem Füllen werden die Einfüllöffnungen 22 der Minenformen 14 durch den Ver­ schlußschieber 24 einer Verschließeinrichtung 26 verschlossen. Nun wird die Gießform um eine horizontale Schwenkachse 28 in die in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte horizontale Ausstoßposi­ tion geschwenkt. Hierbei kommt das Kolbenjoch 18 mit dem Aktua­ tor der Schiebe- oder Ausstoßeinrichtung 20 in Eingriff oder in Anlage. Eine Anlage an den Aktuator kann ausreichend sein, wenn die Ausstoßkolben 16 mit einem Rückstellelement, z. B. einer zwi­ schen Kolbenjoch 18 und Gießform 12 angeordneten Schraubenfeder versehen sind. Durch die Ausstoßeinrichtung wird der Ausstoßkol­ ben 16 axial in die Gießform 12 eingeführt, wobei die erstarrte Mine in die vor der Einfüllöffnung 22 befindliche Nut 29 der Mi­ nenaufnahme 30 eingeschoben wird. Nach dem Ausstoßen werden die Ausstoßkolben 16 entweder selbsttätig durch nicht dargestellte Federn in die ausgefahrene Stellung zurückgeführt, die zwischen dem Kolbenjoch 18 und der Gießform 12 eingespannt sind, oder durch einen in das Kolbenjoch 18 eingreifenden oder das Kolben­ joch 18 umgreifenden Aktuator der Schiebeeinrichtung 20.

Die Minenaufnahme 30 ist durch ein Holzbrettchen gebildet, das an seiner Oberseite Nuten aufweist, die fluchtend zu den Minen­ formen 14 der in Ausstoßposition befindlichen Gießform 12 ausge­ richtet sind. Nach dem Befüllen der Minenaufnahme mit erstarrten Minen 31 wird auf das Brettchen 30 mit den aufliegenden Minen 31 ein identisches Brettchen aufgelegt, das um eine horizontale Achse geschwenkt worden ist, bei dem die Nuten also nach unten weisen. Die beiden Brettchen werden miteinander verklebt, so daß ein Brett mit eingeschlossenen Minen erhalten wird. Aus diesem Brett werden dann durch Fräsen oder Sägen die einzelnen Stifte, insbesondere für den Kosmetikbereich, hergestellt.

Der Schwenkwinkel wird in der Regel 90° betragen, kann jedoch auch leicht davon abweichen, wenn spezielle Befüllungsvorrich­ tungen oder Ausstoßvorrichtungen dies erfordern. In diesem Sinne ist es auch nicht erforderlich, daß die Ausstoßposition exakt horizontal ist. Sie kann auch eine bezüglich der Horizontalen leicht geneigte Stellung aufweisen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen von Minen für Stifte, insbesondere Kosmetikstifte, bei dem eine flüssige Minenmasse in eine Gieß­ form (12) eingefüllt wird und dort erstarrt, wonach die er­ starrte Mine (31) von der Gießform (12) durch eine Einrichtung (21) in eine Minenaufnahme (30) oder dgl. überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (12) in vertikaler Position gefüllt und in eine horizontale Ausstoßposition geschwenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (12) unmittelbar nach dem Einfüllen und vor dem Erstarren der Masse in eine horizontale Position geschwenkt wird, so daß die Masse in horizontaler Position erstarrt.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Minen für Stifte und zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Gießform (12), einer Fülleinrichtung (20) zum Füllen der Gießform (12) und einer Einrichtung (21) zur Überführung der gegossenen erstarrten Minen (31) in eine Minenaufnahme (29) oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (12) um eine horizontale Achse (28) zwischen einer vertikalen Füllposition und einer horizonta­ len Ausstoßposition schwenkbar (28) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (12) verschließbare (24, 26) Einfüllöffnungen (22) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (24, 26) zum selbsttätigen Verschließen der Einfüllöffnungen (22) zu Beginn des Schwenkvorganges vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Minenaufnahme (30) horizontal fluchtend vor der in die Horizontale geschwenkten Gießform (12) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (12) mehrere Minenformen (14) in der Art zylin­ drischer Hohlräume aufweist, deren Boden von in den Minenformen (12) axial verschiebbaren Ausstoßkolben (16) gebildet ist, deren von der Gießform (12) abgewandtes freies Ende (18) von einem Ak­ tuator der Einrichtung (21) betätigbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (18) des in Füllposition, d. h. in ausgefahre­ ner Stellung, befindlichen Ausstoßkolbens (16) beim Schwenken der Gießform (12) selbsttätig mit dem Aktuator der Einrichtung (21) in Eingriff kommt bzw. an diesem anliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßkolben federnd in Richtung auf seine ausgefahrene Stellung vorgespannt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (28) seitlich versetzt zu der durch die Mi­ nenformen (14) der Gießform (12) gebildeten Ebene angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gießform (12) mehrere, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Minenformen (14) aufweist, die in einer Ebene parallel zur Schwenkachse (28) angeordnet sind.