DE60104674T2 - Modulares formwerkzeug und matrizenzusammenbau - Google Patents

Modulares formwerkzeug und matrizenzusammenbau Download PDF

Info

Publication number
DE60104674T2
DE60104674T2 DE2001604674 DE60104674T DE60104674T2 DE 60104674 T2 DE60104674 T2 DE 60104674T2 DE 2001604674 DE2001604674 DE 2001604674 DE 60104674 T DE60104674 T DE 60104674T DE 60104674 T2 DE60104674 T2 DE 60104674T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
punching
punching tool
mold
modular
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2001604674
Other languages
English (en)
Other versions
DE60104674D1 (de
Inventor
Ross Edward STORY
John Daniel HEINZ
Michael Pasquale BUZZEO
Alan Gregory LATHROP
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unilever NV
Original Assignee
Unilever NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unilever NV filed Critical Unilever NV
Application granted granted Critical
Publication of DE60104674D1 publication Critical patent/DE60104674D1/de
Publication of DE60104674T2 publication Critical patent/DE60104674T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/306Exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds, mould inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02Dies or mountings therefor
    • B21J13/03Die mountings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/026Mounting of dies, platens or press rams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D13/00Making of soap or soap solutions in general; Apparatus therefor
    • C11D13/14Shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0022Multi-cavity moulds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Stanz- oder Formwerkzeug und ein Verfahren zum Stanzen oder Formen eines plastischen Materials unter Verwendung eines solchen Stanz- oder Formwerkzeugs, um einen geformten Gegenstand zu bilden. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Stanzen eines Detergensriegels und/oder zum Formen eines Einsatzes für ein Riegelstanzwerkzeug.
  • Mit "Detergensriegel" ist eine Tablette, ein Kuchen oder ein Riegel gemeint, in dem der Anteil an oberflächenaktivem Mittel, das Seife, synthetischen Detergenswirkstoff oder eine Mischung davon umfasst, mindestens 20 Gew.-% auf der Grundlage des Riegels beträgt.
  • Bei der Herstellung von Detergensriegeln wird typischerweise eine zuvor gebildete, sämtliche Bestandteile des Riegels umfassende Zusammensetzung aus einer Düse extrudiert, um eine fortlaufende "Stange" zu formen, die in kleinere Stücke von vorbestimmter Länge geschnitten wird, welche gewöhnlich als "Knüppel" bezeichnet werden. Diese "Knüppel" werden dann einer Stanze zugeführt oder erhalten alternativ eine Einprägung auf einer oder mehreren Oberflächen, wobei zum Beispiel ein Stanzwerkzeug mit denselben Abmessungen wie die Riegeloberfläche verwendet wird. Die Riegeloberfläche wird mit Kraft von z.B. einem Hammer oder einem Stanzwerkzeug in Gestalt einer Walze getroffen.
  • Stanzen weisen typischerweise ein Stanzwerkzeug auf, das in zwei Hälften ausgebildet ist, jede mit einer Oberfläche, die während des Stanzvorgangs mit dem Knüppel in Berührung tritt. Diese Oberflächen sind angepasst, um sich bis zu einem voreingestellten Trennabstand zu schließen, wodurch der Knüppel zwischen den Stanzwerkzeughälften zusammengepresst wird, um dem Riegel seine endgültige Gestalt und Erscheinung zu verleihen, und trennen sich dann. Überschüssige Zusammensetzung wird aus den Stanzwerkzeughälften herausgequetscht, während sie sich schließen. Diese wird gewöhnlich als "Grat" bezeichnet. Der Grat wird dann vom Seifenriegel getrennt, indem man den Riegel durch Löcher in einer "Entgratungsplatte" transportiert.
  • Konventionelle Stanzwerkzeug-Stanzmaschinen schließen Maschinen mit "bolzenförmigem Stanzwerkzeug" ein, bei denen ein Paar gegenüberliegende Stanzwerkzeugelemente oder Stanzwerkzeughälften während eines Verdichtungsschritts aufeinander trifft, sowie eine Maschine mit "Kastenstanzwerkzeug", bei der ein Paar gegenüberliegende Stanzwerkzeugelemente einen Riegel stanzen, der in einer Durchgangsöffnung in einem Kastenrahmen gehalten wird, jedoch während der Verdichtung nicht aufeinandertreffen, wobei die Umfangsfläche des Riegels vom Kastenrahmen festgehalten wird.
  • Die Stanzwerkzeughälften sind häufig jeweils mit einem Stanzwerkzeug- oder Ausstoßereinsatz versehen. Diese werden normalerweise innerhalb der Stanzwerkzeughälfte durch Federn geschlossen gehalten, können jedoch durch Druckluft oder mechanische Mittel aufgedrückt werden, um die Freigabe des Riegels aus dem Stanzwerkzeug zu unterstützen. Während des Schließens der Stanzwerkzeughälften kann ein Unterdruck angelegt werden, um Luft zu entfernen, die im Stanzwerkzeughohlraum zwischen dem Detergensriegel und der Stanzwerkzeugoberfläche eingeschlossen wird, und im Fall von rotierenden Stanzwerkzeugen trägt dieser Unterdruck dazu bei, die Riegel während der Drehung an ihrem Platz festzuhalten.
  • Das Stanzen von Detergensriegeln unter Verwendung eines Stanzwerkzeugs wird ausgeführt, um den Riegeln eine reproduzierbare Gestalt und glatte Oberfläche zu verleihen und/oder um eine Figur bzw. ein Muster, wie beispielsweise ein Logo, eine Handelsmarke oder dergleichen auf mindestens einen Teil einer Oberfläche des Riegels einzuprägen.
  • Jedoch werden infolge eines Zusetzens des Stanzwerkzeugs, d.h. auf Stanzwerkzeughälften zurückbleibenden Mengen an restlichem Detergens, das sich während eines anhaltenden Gebrauchs der Stanzwerkzeuge ansammelt, Riegel häufig mit sichtbaren Unvollkommenheiten auf ihren Oberflächen gebildet, oder es kann vorkommen, dass sie sich nicht von der Stanzwerkzeugoberfläche lösen.
  • Für diese Probleme sind zahlreiche Lösungen vorgeschlagen worden. Eine Lösung schließt ein Kühlen der Stanzwerkzeughälften während des Stanzvorgangs ein. Das Kühlen verbraucht wertvolle Ressourcen, insbesondere Energiequellen.
  • Eine andere Lösung ist in der GB-A-746 769 beschrieben, die einen Stanzwerkzeugsatz offenbart, der einen Stanzwerkzeugkasten und ein Paar aus Kunststoffmaterialien hergestellte, Polymere mit einem bestimmten Elastizitätsmodul umfassende Pendant-Stanzwerkzeugelemente einschließt. Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, dass ein Formtrennmittel notwendig ist, um zu verhindern, dass Detergens an den Stanzwerkzeugen haften bleibt und sich darauf ansammelt und die Oberflächen von nachfolgend gepressten Riegeln verunstaltet.
  • Die WO 98/11194 ist auf eine Vorrichtung zur Handhabung von plastischen Materialien gerichtet, wie eine Stanzvorrichtung zum Stanzen von Detergensriegeln, die mindestens zwei elastomere Beschichtungen mit verschiedenen Eigenschaften und/oder Zusammensetzungen umfasst. Es heißt, dass Oberflächenverzierungen, wie eine gleichförmige Gestalt, eine glatte Oberfläche, ein Muster bzw. eine Figur, wie zum Beispiel ein Logo, eine Handelsmarke oder dergleichen, in Übereinstimmung mit der Erfindung in einer leicht reproduzierbaren Weise erzielbar sind. Es heißt, dass ein Vorteil von dünnen elastomeren Beschichtungen darin besteht, dass sie in einer Fabrik leicht auf ein konventionelles Stanzwerkzeug mit einem eingebauten Logo aufgebracht werden können. Bei der Beschreibung der Figur heißt es, dass bei Bedarf ein Logo (nicht dargestellt) auf einer oder mehreren der Stanzwerkzeugstanzoberflächen ausgebildet sein kann.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,534,440 an Roberts offenbart Körper aus Seife, Detergens und dergleichen, die in einer Stanzwerkzeugpresse zur endgültigen Form und/oder Größe mit eingeprägten oder erhabenen Oberflächenkennzeichen gepresst werden. Ein abnehmbarer und austauschbarer Abschnitt von geprägtem Band, das die Kennzeichen trägt, ist entweder auf einer oberen Stanzwerkzeugpressfläche oder einem Boden eines Hohlraums oder auf beiden angebracht. Es heißt, dass die Erfindung auch für synthetische Detergensriegel verwendet werden kann. Es heißt, dass bleibende Kennzeichen die Stanzwerkzeuge auf einen Benutzungsdurchlauf beschränken. Es heißt, dass Stanzwerkzeuge mit austauschbaren Einsätzen bekannt sind. Das dünne prägbare Material, in das die gewünschten Kennzeichen eingeprägt worden sind, kann durch druckempfindliche Klebstoffe an einer oder mehreren Pressflächen von einem Paar Formwerkzeugen befestigt werden. Es heißt, dass obwohl das Band verhältnismäßig zerbrechlich zu sein scheint, es unter den hohen Seifenformdrücken nicht reißt oder sich verformt, und es heißt, dass angenommen wird, dass die in Zwischenräumen gegenüber von den eingeprägten Schriftzeichen eingeschlossene Luft wirkungsvoll mit einer inhärenten Elastizität des Streifenmaterials zusammenwirkt, um den Streifen gleichförmig abzupolstern, um zerstörerische örtlich begrenzte Beanspruchungsbereiche zu verhindern.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,522,633 an Cubbitt ist auf ein Stanzwerkzeugelement gerichtet, umfassend einen starren Metallkörper mit einer Formoberfläche, die mit einer Plattenaufnahmevertiefung versehen ist, in die eine ein Muster bzw. eine Figur tragende Kunststoffplatte eingeformt ist. Die Platte besitzt eine Oberfläche, die mit der Stanzwerkzeugformoberfläche im Wesentlichen durchgängig ist, außer einer Unterbrechung durch das Muster, das dem vom Stanzwerkzeug gebildeten Gegenstand verliehen werden soll. Die Platte ist herausnehmbar und durch eine andere Platte ersetzbar, die ein anderes Muster trägt. Die Stanzwerkzeuge dienen zum Pressen von Seife oder ähnlichem verhältnismäßig weichem Material in Riegel, Kuchen oder eine beliebige gewünschte kompakte Form.
  • Es heißt, dass ein Ziel der Erfindung von Cubbitt darin besteht, eine neuartige Seifenpress-Stanzwerkzeugstruktur bereitzustellen, bei der ein Teil der inneren, mit der Seife in Berührung tretenden und diese formenden Oberfläche des Stanzwerkzeugs eine speziell geformte Kunststoffplatte ist, um für ein gewünschtes Muster auf den gepressten Seifenriegeln zu sorgen. Es heißt, dass ein weiteres Ziel der Erfindung ein neuartiges Verfahren zur Herstellung eines Seifenstanzwerkzeugelements ist, das eine mit der Seife in Berührung tretende und diese formende Oberfläche aufweist, in der eine Einsatzplatte oder dergleichen zum Beispiel durch Formen oder Gießen in einer vertieften Einsatzoberfläche gebildet wird, wobei die Platte eine freiliegende Oberfläche aufweist, die mit Ausnahme eines Musters im Wesentlichen eine Fortsetzung der Stanzwerkzeugpressoberfläche ist, wobei die enthaltene Platte zum Formen oder Gießen einer Ersatzplatte herausnehmbar ist. Sollte ein anderes Muster gewünscht werden, wird die Platte entfernt und durch eine andere Platte ersetzt, die mit Ausnahme des Oberflächenmusters identisch ist. Die austauschbare Platte kann unter Verwendung eines Vorlagezuschnitts aus hartem unverformbarem Kunststoff an Ort und Stelle auf dem metallischen Stanzwerkzeugelement gebildet werden. Vorzugsweise ist das Plattenmaterial ein wärmehärtendes Material, obwohl auch thermoplastische Materialien verwendet werden können.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,127,457 an Pinto offenbart einen Fluorkohlenwasserstofffilm, der als Trennmittel zum Formen von Gegenständen aus Polyurethan verwendet wird.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,539,144 an Krugg offenbart eine zur Herstellung von Polyurethanschäumen nutzbare Form, die eine strukturelle Formwerkzeuggestalt und eine auf dem strukturellen Formwerkzeug angeordnete Beschichtung aus heißvulkanisiertem Silikonkautschuk sowie auf dem heißvulkanisierten Silikonkautschuk abgeschiedenem kaltvulkanisiertem Silikonkautschuk einschließt.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,035,122 an Cavanugh offenbart eine Seifensparvorrichtung zum Zusammendrücken von Resten von Seifenriegeln.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,076,207 an Austen offenbart eine Nahrungsmittelform, umfassend eine Auskleidung und eine starre Halterung, wobei die Auskleidung einen Rand zur Befestigung an der Halterung aufweist.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,809,945 an Roussel offenbart einen Formhohlraum zur Verwendung beim Formen von Gegenständen, wie Seifenriegeln.
  • Das U.S. Patent Nr. 5,332,190 an Watanabe offenbart ein elastisches Formstanzwerkzeug bestehend aus einer Elastomerlaminatfolie, deren innerste Schicht keine Füllstoffe enthält.
  • Im U.S. Patent Nr. 5,269,997 wird vorgeschlagen, jedes von zwei Stanzwerkzeugen eines Seifenformwerkzeugs mit einer elastomeren Scheidewand zu versehen, die über ihre Oberflächen gespannt ist. Ein solches System wäre bei der zur kommerziellen Herstellung erforderlichen Geschwindigkeit kompliziert zu verwenden, und ein dünner Überzug wäre anfällig gegen Reißen und es wäre zu erwarten, dass die Wiedergabe eines Logos schlecht ist.
  • Die WO 96/00278 (Adams et al.) ist auf eine Vorrichtung zum Stanzen eines Detergensriegels gerichtet, die mindestens eine Riegelstanzoberfläche aufweist, welche mit mindestens einem elastomeren Überzug mit einer Dicke von weniger als 200 Mikron versehen ist. Es heißt, dass ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin besteht, dass der elastomere Überzug, weil er dünn ist, in einer Fabrik leicht auf ein konventionelles Stanzwerkzeug mit einem eingebauten Logo aufgebracht werden kann. Eine Stanzwerkzeughälfte ist mit einem Logo auf der Riegelstanzoberfläche eines starren Elements versehen, das ebenfalls mit einem elastomeren Überzug versehen ist. Der Stanzwerkzeughohlraum schließt einen Injektor ein, der ein Logo trägt.
  • Eine andere Lösung wird in der EP 276 971 und in den U.S. Patenten Nr. 4,793,959 und 4,822,273 vorgeschlagen, welche die Verwendung von zwei Stanzwerkzeugelementen betreffen, von denen jedes ein nicht-elastomeres und ein elastomeres Teil umfasst. Das elastomere Teil, das den Seifenriegel während des Stanzvorgangs berührt, umfasst einen elastomeren Überzug mit einer Dicke von mindestens 200 Mikron und mit einem Elastizitätsmodul innerhalb eines festgelegten Bereichs.
  • Die Herstellung von dicken beschichteten Stanzwerkzeugen ist ein komplizierter und teuerer Prozess. Daher ist es äußerst wünschenswert, die Betriebslebensdauer solcher Beschichtungen zu maximieren.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,474,498 offenbart eine Kennzeichen bildende Vorrichtung zur Befestigung an einem Gegenstände formenden Oberflächenteil einer Form, wie zum Einprägen von dreidimensionalen Medaillonmustern bzw. -figuren, oder anderen Kennzeichen, in Gegenstände, die im Formwerkzeug gebildet werden, wie durch Blasformverfahren. Ein dünnes, flexibles Polster oder eine dünne flexible Platte aus gummiartigem Kunststoffmaterial ist auf einer Seite derselben mit geeigneten dreidimensionalen Muster- bzw. Figurenkonfigurationen versehen.
  • Die Platte von Hoppes wird an einem Gegenstände formenden Oberflächenteil des Formwerkzeugs positioniert und festgeklebt. Ein Ziel besteht darin, eine Kennzeichen bildende Vorrichtung bereitzustellen, die schnell und wirkungsvoll gegen gleiche Kennzeichen bildende Vorrichtungen austauschbar ist, um bei der Herstellung der blasgeformten Gegenstände unnötige Kosten und Verzögerungen zu vermeiden. Die Medaillonplatte ist ein kleines rechteckiges Teil aus thermoplastischem oder Thermoharz-Folienmaterial, und sie kann fest aber abnehmbar an der Gegenstände formenden Wandoberfläche des Formpfades befestigt werden. Wenn ein Austausch oder eine Erneuerung der Medaillonplatte notwendig ist, kann sie abgezogen, abgekratzt oder auf andere Weise von der Formhohlraumoberfläche entfernt werden. Es heißt, dass es die Erfindung gestattet, Händlerkennzeichen so oft wie gewünscht zu wechseln, mit nur kurzen Unterbrechungen bei der Produktion der blasgeformten Gegenstände. Es heißt, dass das Medaillonplattenmaterial ein beliebiges natürliches oder synthetisches gummiartiges Material sein kann, das Blasformtemperaturen aushalten kann, zum Beispiel Polyacrylkautschuk.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,781,564 an Cerone offenbart eine Vorrichtung zum Umformen von Seifenriegeln. Eine untere Gestaltungsform und eine obere Gestaltungsform, die durch eine andere Form ersetzt werden können, um eine anders geformte oder hervorgehobene Pressenkammer zu begrenzen, werden offenbart. Die Komponenten sind vorzugsweise aus einem haltbaren Strukturmaterial geformt, wie Hartholz oder einem geformtem Kunststoff.
  • Das U.S. Patent Nr. 5,413,472 an Dietterich et al. offenbart eine Formvorrichtung, die einen ersten und zweiten Formeinsatz einschließt.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,380,121 an Chittenden et al. offenbart ein Formwerkzeug mit austauschbaren Einsätzen, so dass die äußere Erscheinung eines innerhalb eines Formwerkzeugs geblasenen Behälters verändert werden kann, ohne die grundlegende Gestalt und das Fassungsvermögen des Behälters zu verändern. Das Formwerkzeug dient zum Blasformen von thermoplastischen Behältern. Es heißt, dass es in der Formwerkzeuge herstellenden Industrie übliche Praxis ist, zum Einprägen von Figuren, Buchstaben oder Mustern auf dem zu erzeugenden Gegenstand Einsätze und Formwerkzeuge zu verwenden. Innerhalb von Vertiefungen sind herausnehmbare Metalleinsätze vorgesehen, welche die Wände des Formwerkzeughohlraums definieren und eine Oberfläche bilden, auf die ein gerade geblasener Gegenstand ausgedehnt wird. Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Einsätze innerhalb der Formwerkzeugvertiefungen zu befestigen, so dass die Einsätze leicht und mühelos in den Vertiefungen ausgetauscht und aus diesen entfernt werden können. Es wird bevorzugt, dass die Einsätze aus einem Metall hergestellt sind, das in Bezug zu Eisen eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Einsätze selbst können aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden. Der Schnittkörper des Formwerkzeugs wird gewöhnlich aus Stahl hergestellt.
  • Die WO 99/23198 offenbart ein Seifenformwerkzeug zum Pressen oder Stanzen von Seifenriegeln. Seifenformwerkzeuge werden als mindestens einen muldenförmigen Hohlraum aufweisend beschrieben, um eine Hälfte des Seifenriegels aufzunehmen. Ein elastomerer Teil des Seifenformwerkzeugs kommt mit der Seifenmasse in Kontakt, um es zu ermöglichen, die Seife leichter freizugeben. Das Seifenformwerkzeug der Erfindung mit der Endnummer 198 ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Beschichtung aufweist, die als vorgefertigter lösbarer Einsatz in den Hohlraum einsetzbar ist. Der Einsatz haftet nicht am Formwerkzeug, kann jedoch im Wesentlichen in einem Stück aus dem Formwerkzeug herausgenommen werden, sobald er abgenutzt oder beschädigt worden ist. Der Einsatz der Erfindung kann in Nutzen bringender Weise mit Kennzeichen versehen sein, zum Beispiel dem Namen der Seife. In Nutzen bringender Weise weist der Einsatz der Erfindung mindestens eine Öffnung für einen Ausstoßerbolzen auf, der durch die Öffnung hindurchtritt. Der Ausstoßerbolzen stößt Seife nach dem Pressen oder Stanzen aus dem Formwerkzeug aus. Vorteilhafterweise ist der Ausstoßer ebenfalls beschichtet. Der Ausstoßer mit der Beschichtung der Erfindung kann auch als Platte oder Einsatz ausgebildet sein. Kunststoffe, die verwendet werden können, um Seifenformwerkzeugeinsätze zu fertigen, können allgemein Elastomere oder Nicht-Elastomere sein.
  • Das U.S. Patent Nr. 170,464 an Bakewell offenbart ein mit Gelenken versehenes Formwerkzeug mit einen austauschbaren Stopfen zum Erzeugen von Wörtern, Figuren oder Mustern auf dem Massenartikel.
  • Die JP 59 185560 A beschreibt eine Nut- und Feder-Stanzwerkzeuggussvorrichtung, bei der die Stanzwerkzeugeinheit mittels einer Haltestange an einer Plattform befestigt ist.
  • Die WO 96/35773 A offenbart Stanzwerkzeugblöcke, in denen mehrere Hohlräume pro linearer Längeneinheit des Stanzwerkzeugsblocks eingebracht werden oder dieselbe Anzahl von Hohlräumen in einer geringeren Länge von Stanzwerkzeugblock vorhanden sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung gerichtet, umfassend eine Plattform und mindestens eine Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit, bei der die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit lösbar mit der Plattform verbunden ist. Vorzugsweise sind pro Plattform mindestens zwei Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheiten, bevorzugter mindestens vier Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheiten vorhanden.
  • Die Anordnung gestattet eine schnelle Bestückung mit einem Formwerkzeug oder Stanzwerkzeug, z.B. dort, wo gewünscht wird, das Logo oder andere Oberflächenkennzeichen auf dem zu stanzenden oder formenden Gegenstand zu wechseln.
  • Vorzugsweise ist die modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung so strukturiert, dass eine von beiden, die Plattform oder die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine Feder einschließt, und die andere von beiden, die Plattform oder die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine Nut enthält, wobei die Nut und Feder die Plattform lösbar mit der Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit verbinden. Bevorzugter schließt die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit die Feder ein, und die Plattform enthält die Nut.
  • Die vorliegende Erfindung kann als Stanzwerkzeuganordnung verwendet werden, um Detergensriegel zu stanzen, oder kann als Formwerkzeuganordnung zum Formen einer elastomeren Schicht eines Detergensriegelstanzwerkzeugs benutzt werden, in der die Formwerkzeuge abnehmbar sind, um schnelle Stanzwerkzeuglogowechsel zu ermöglichen. Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Verwendung des Stanzwerkzeugs und/oder der Anordnung, speziell zur Herstellung von Seifen-/Detergensriegelstanzwerkzeugen gerichtet.
  • Dem Formwerkzeug und Stanzwerkzeug kann ohne zusätzliche Kosten das ursprüngliche Muster wieder zurückgegeben werden. Ein wichtiger Vorteil ist die Fähigkeit, Seifenriegel mit wesentlichen geringeren Kosten schnell umzugestalten und/oder an individuelle Kundenwünsche anzupassen.
  • Somit stellt die Erfindung ein preiswertes, schnelles System zum Austauschen von Seifenriegellogoausführungen bereit. Im Fall der Formwerkzeuge kann die modulare Formwerkzeugeinheit der Anordnung der Erfindung entfernt und durch Alternativen mit veränderlichen Logo- und Oberflächenausführungen ersetzt werden. Die elastomeren Auskleidungen für die Stanzwerkzeuge werden dann geformt, um neue Auskleidungen für die Stanzoberflächen bereitzustellen.
  • Die Erfindung ist auch auf Stanzwerkzeuge mit mehreren Hohlräumen gerichtet, in denen ganze Hohlräume ausgetauscht werden können, um Oberflächenkennzeichen zu wechseln.
  • Die Erfindung verringert die Zeit und die Kosten, die augenblicklich erforderlich sind, um einen Riegellogowechsel durchzuführen. Vorzugsweise ermöglicht die Erfindung eine Riegellogoflexibilität zu einem Bruchteil der Ressource des vorhandenen Verfahrens.
  • Die Erfindung ist auch auf das Verfahren zur Verwendung der Formwerkzeuge zur Herstellung von Einsätzen zum Stanzen von Seifen/Detergensriegeln der Erfindung und auf die Verwendung der Stanzwerkzeuge zum Stanzen von Seifen-/Detergensriegeln gerichtet.
  • Ein Vorteil der Verwendung von modularen Stanzwerkzeugen und/oder Formwerkzeugen besteht darin, dass die Oberflächenverzierung der verschiedenen Hohlräume eines Formwerkzeugs oder Stanzwerkzeugs mit mehreren Hohlräumen nach Wunsch gewechselt werden kann. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, für Kinderdetergensriegel verschiedene Verzierungen bereitzustellen, z.B. verschiedene Zeichentrickfiguren. Somit können die Figuren oder anderen Verzierungen Hohlraum um Hohlraum verändert werden. Auch können beschädigte Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeughohlräume je nach Bedarf einzeln Hohlraum um Hohlraum ausgetauscht werden.
  • Für ein vollständigeres Verständnis der obigen und anderer Merkmale und Vorteile der Erfindung sollte auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht von der Seite und von unten auf eine Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung mit mehreren Hohlräumen der dargestellten Erfindung. Die Stanzwerkzeuge befinden sich in verschiedenen Positionen in Bezug zur Plattform.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der Anordnung aus 1 von oben und von der Seite.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht von oben auf der anderen Seite.
  • 4 ist eine Querschnittseitenansicht eines Stanzwerkzeugs vor dem Aufbringen einer elastomeren Schicht.
  • 5 ist eine Querschnittsvorderseitenansicht eines Stanzwerkzeugs, das bei der Erfindung nutzbar ist.
  • 6 ist ein Querschnitt des Stanzwerkzeugs gemäß 3, bei dem das Stanzwerkzeug mit einer elastomeren Schicht ausgekleidet worden ist.
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Formwerkzeugeinheit zur Herstellung der elastomeren Schicht.
  • Die modularen Anordnungen der Erfindung können entweder in Form von Stanzwerkzeugen oder Formwerkzeugen vorliegen. Bei einer besonders vorteilhaften Verwendung werden die modularen Anordnungen der Erfindung zur Herstellung von Detergensriegeln verwendet. Bei einer Ausführungsform ist die modulare Anordnung eine modulare Anordnung von Stanzwerkzeugen. Bei dieser Ausführungsform können die Stanzwerkzeuge unmittelbar verwendet werden, um die Seifenriegel zu stanzen. Wie man in 1 sieht, schließt eine Stanzwerkzeuganordnung 102 eine Plattform 104 und modulare Stanzwerkzeugeinheiten 106 ein. Die Stanzwerkzeugeinheiten 106 schließen jeweils eine Basis 108 ein, die eine Feder bildet. Oberhalb der Basis und an dieser angebracht ist eine Bodenwand 110, aus der sich eine erste, zweite, dritte und vierte Seitenwand 112, 114, 116 bzw. 118 erheben. Im Inneren begrenzen die Seitenwände einen medialen Hohlraum 120. Die Plattform 104 enthält Nuten 126, welche die Federn 108 beherbergen. Bei der Montage werden die Federn 108 in die Nuten 126 geschoben. Ein Ende 130 von jeder der Nuten 126 ist geschlossen, so dass die Stanzwerkzeugeinheiten anhalten, wenn sie bis zu einem Punkt geschoben worden sind, an dem die Federn 108 gegen die Wand 130 anschlagen.
  • Wie man am besten in 3 sieht, können die Stanzwerkzeuge mit einem im Stanzwerkzeughohlraum ausgebildeten Kennzeichen 140 versehen sein, so dass, wenn der Riegel gestanzt wird, die Stanzwerkzeugkennzeichen im fertigen Riegel Riegelkennzeichen bilden, wie ein Logo oder dergleichen. Wenn das Logo gewechselt werden soll, oder wenn es aus irgendeinem anderen Grund notwendig ist, die Stanzwerkzeugeinheit zu wechseln, kann die Stanzwerkzeugeinheit 106 gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung aus der Verbindung mit der Plattform 104 herausgeschoben und entfernt und durch eine andere Einheit ersetzt werden. Zum Beispiel kann die andere Einheit eine unterschiedliche Kennzeichen bildende Oberfläche enthalten.
  • Falls erwünscht, kann das Stanzwerkzeug mit einer elastomeren Schicht beschichtet werden, um die Freigabe des Riegels nach dem Stanzen zu erleichtern. Die Beschichtung kann in situ gebildet werden, oder die Schicht kann zuerst auf einem Formwerkzeug gebildet und dann zum Beispiel mit chemischen Kleberzusammensetzungen an der Stanzwerkzeugoberfläche festgeklebt werden.
  • Die Verwendung von dicken elastomeren Beschichtungen beim Seifenriegelstanzen ist in der EP 276971 und in den U.S. Patenten Nr. 4,793,959 und 4,822,273 beschrieben, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hier aufgenommen werden.
  • Nachfolgend soll "Oberflächenverzierung" eine gleichförmige Gestalt, glatte Oberfläche, ein Muster, wie ein Logo, eine Handelsmarke oder dergleichen bedeuten.
  • Mit "elastomer" gemäß der Erfindung ist ein Material gemeint, wie in ISO (International Standard Organization) 1382 als ein "Elastomer" oder "Gummi" definiert. Ebenfalls in der Definition von erfindungsgemäßen "elastomeren" Materialien eingeschlossen sind thermoplastische Elastomere und Copolymere und Mischungen von elastomeren, thermoplastischen Elastomeren und Gummimaterialien.
  • Elastomere sind als Polymere mit langen flexiblen Ketten definiert, die im Rohstoff unabhängig sind und durch Vulkanisierung oder Vernetzungsmittel, die Vernetzungen einbringen und eine vernetzte Netzstruktur bilden, umgewandelt werden. Die Netzstruktur hält die Bewegung der makromolekularen Kettenmoleküle zurück und kehrt infolgedessen nach einer Verformung durch eine Kraft und einer Entlastung der Kraft schnell in etwa in ihre anfängliche Abmessung und Gestalt zurück.
  • Mit zunehmender Temperatur durchläuft ein Elastomer nach einer Erweichung eine gummiartige Phase und bewahrt seine Elastizität und seinen Elastizitätsmodul, bis seine Zersetzungstemperatur erreicht ist.
  • Thermoplastische Elastomere umfassen amorphe und kristalline Phasen. Die amorphe Phase weist einen Erweichungsbereich unterhalb der Umgebungstemperatur auf und wirkt somit als elastische Feder, während die kristallinen Abschnitte, deren Erweichungspunkt oberhalb der Umgebungstemperatur liegt, als Vernetzungsstellen wirken.
  • Vorzugsweise wird das elastomere Material gemäß der Erfindung aus denjenigen Klassen ausgewählt, die in American Society for Testing and Materials D1418 beschrieben sind, welche einschließen:
    • 1. ungesättigte Kohlenstoffkettenelastomere (R-Klasse) einschließlich Naturkautschuke, z.B. malaysischer Standardkautschuk; Butadien, z.B. vom "Buna"-Typ von den Bunawerken Hüls; und Butadienacrylnitril, z.B. "Perbunan" von Bayer.
    • 2. Gesättigte Kohlenstoffkettenelastomere (M-Klasse) einschließlich Ethylen-Propylen-Typen, z.B. "Nordel" von Dupont und fluorhaltige Typen, z.B. "Viton" von Dupont.
    • 3. Substituierte Silikonelastomere (Q-Klasse), einschließlich flüssige Siliconkautschuke, z.B. Silastic 9050/50 P (A + B) von Dow Corning.
    • 4. Elastomere enthaltend Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff in der Polymerkette (U-Klasse), einschließlich Polyurethane, z.B. Polyurethane von Belzona.
  • Das "elastomere" Material, wie zuvor definiert, kann vorbehandelt werden, wie durch Bildung einer Lösung eines kommerziell erhältlichen Elastomers, bevor es in ein Formwerkzeug eingebracht wird. Die Elastomere, Kautschuke und Copolymere sowie Mischungen davon werden im Allgemeinen in-situ im Formwerkzeug ausgehärtet oder vernetzt. Zum Beispiel können die Komponenten, einschließlich des Ausgangselastomermaterials, Vernetzungsmittel und anderen Substanzen, wie Beschleuniger, vor dem Aufbringen auf das Formwerkzeug gemischt werden. Sobald sie auf das Formwerkzeug aufgebracht worden sind, werden die Beschichtungen in-situ ausgehärtet. Dies kann durch die Zufuhr von Wärme oder andere beschleunigende Verfahren unterstützt werden, zum Beispiel Druck, Strahlung oder UV-Licht.
  • Das elastomere Material kann entweder als Flüssigkeit oder als halbfester Stoff aufgebracht werden. Wenn es als Flüssigkeit aufgebracht wird, werden zum Beispiel die zwei Hälften des Stanzwerkzeugs oder Formwerkzeugs in einem vorbestimmten Abstand auseinander gehalten, um es zu ermöglichen, dass das Elastomer den Zwischenraum zwischen den beiden Teilen einnimmt. Vorzugsweise wird das Formwerkzeug mit Elastomer unter Druck gefüllt.
  • In einigen Fällen können Materialien mit einem geeigneten Lösemittel gelöst, auf das Stanzwerkzeug aufgebracht und anschließend das Lösemittel ausgetrieben werden.
  • Im Fall von thermoplastischen Materialien können diese bis zu einem Schmelzzustand erwärmt, auf das Formwerkzeug aufgebracht, abgekühlt und wieder verfestigt werden. Materialien, die als elastomere Beschichtungen bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden vorzugsweise einen Elastizitätsmodul im Bereich von 0,1 bis 50 MPa, am besten von 1 bis 35 MPa aufweisen.
  • Der Elastizitätsmodul einer elastomeren Beschichtung kann gemessen werden, indem die Kraft, die erforderlich ist, um die Beschichtung einzudrücken, in Abhängigkeit von der Eindrücktiefe aufgezeichnet wird. Typischerweise kann eine Eindrückvorrichtung mit einer kugelförmigen Spitze verwendet werden, und die Steigung s der Kraft in Abhängigkeit von der Eindrücktiefe zur Leistung 3/2 wird bestimmt. Die Eindrücktiefe ist die Bewegung einer Eindrückvorrichtung in die Beschichtung, nachdem sie zum ersten Mal mit der Oberfläche der Beschichtung in Berührung tritt. Im Allgemeinen ist es wegen der Nachgiebigkeit der Messvorrichtung notwendig, die gemessene Eindrücktiefe zu korrigieren. Das heißt, die tatsächliche Eindrücktiefe, d, steht mit dem gemessenen scheinbaren Wert d' über den folgenden Ausdruck in Beziehung. d = d' – (F·C) wobei F die Eindrückkraft ist. Die Nachgiebigkeit C wird bestimmt, indem die Eindrückeinrichtung gegen eine starre Oberfläche zusammengedrückt und die scheinbare Verschiebung in Abhängigkeit von der aufgebrachten Kraft aufgezeichnet wird, die eine Steigung gleich C besaß. Der Elastizitätsmodul E wird aus dem nachfolgenden Ausdruck berechnet E = 3/4 s 1/ (R)½ (1 – b²) wobei s = F / d3/2, R der Radius der kugelförmigen Spitze der Eindrückvorrichtung ist und b die Poissonsche Konstante der Beschichtung ist, die für Elastomere gleich etwa 0,5 ist.
  • Unter gewissen Bedingungen, die nachfolgend beschrieben werden sollen, kann das obige Eindrückverfahren wegen des Einflusses des starren Materials, auf das die Beschichtung aufgebracht wird, fälschlich große Werte des Elastizitätsmoduls ergeben. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es notwendig, sicherzustellen, dass der Kontaktradius der Eindrückvorrichtung mit der Beschichtung etwa 1/10 der Dicke der Beschichtung nicht übersteigt. Der Kontaktradius, a, steht mit der Eindrücktiefe über den folgenden Ausdruck in Beziehung.
  • a = (dR)½ Für Beschichtungen von weniger als 200 μm wird empfohlen, dass eine Nanoeindrückvorrichtung verwendet wird, die imstande ist, Eindrückkräfte bei kleinen Eindrücktiefen unter Verwendung von Eindrückvorrichtungen mit Spitzen mit einem kleinen Radius zu messen. Ein Beispiel eines solchen Geräts ist der "Nano Indenter II" (Nano-Instruments). Die Alternative besteht darin, dicke Testbeschichtungen (mehr als 200 μm) herzustellen, so dass konventionellere Messgeräte, wie ein Instron-Testgerät (z.B. Modell 5566) verwendet werden können.
  • Vorzugsweise umfassen die Formwerkzeuge und die Stanzwerkzeuge ein starres Material, das aus Metallen und ihren Legierungen, zum Beispiel Messing und anderen Kupferlegierungen, Aluminium, sowie Stählen einschließlich Kohlenstoff- und Edelstahl, und anderen nicht-elastomeren Materialien, wie wärmehärtenden und thermoplastischen Harzen zum Beispiel Polyester, Epoxidharzen, Furanharzen, hartgegossenen Polyurethanen, keramischen Werkstoffen, Verbundwerkstoffen und Laminaten ausgewählt wird.
  • Zusätzliche Materialien, zum Beispiel Füllstoffe, können dem elastomeren Material zugesetzt werden, um seine mechanischen und Verarbeitungseigenschaften zu verändern. Die Auswirkungen eines Füllstoffzusatzes hängen von der mechanischen und chemischen Wechselwirkung zwischen dem elastomeren Material und dem Füllstoff ab.
  • Füllstoffe können verwendet werden, um das elastomere Material zu modifizieren, so dass wünschenswerte Eigenschaften, zum Beispiel Reißfestigkeit, erzielt werden. Geeignete Füllstoffe schließen Kohlenstoffruß, Kieselerden, Silikate und organische Füllstoffe, wie Styrol- oder Phenolharze ein.
  • Andere optionale Additive schließen Verschleißminderer und Antioxidantien ein.
  • Ein Rand oder Flansch kann sich aus der Stanzwerkzeugwand erstrecken, um die Dicke der Hohlraumbeschichtung und vorzugsweise die Dicke der Beschichtung außerhalb des Hohlraums abzudecken. Die Abmessungen des Randes für ein optimales Verhalten werden daher durch die gewünschte Dicke der elastomeren Schicht bestimmt.
  • Die Dicke und Härte der elastomeren Beschichtung können gemäß der Detergensriegelzusammensetzung, Verarbeitungstemperatur und/oder Verfahrensparametern, wie der Form des Hohlraums in den Stanzwerkzeughälften, der Geschwindigkeit der Stanzvorrichtung und des Abstands der Stanzwerkzeughälften verändert werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, zum Beispiel eine gute Freigabe des Detergensriegels aus dem Stanzwerkzeug. Ähnlich kann für eine Riegelzusammensetzung, die inhärent schwieriger zu stanzen ist, eine akzeptable Freigabe aus dem Stanzwerkzeug mit einer dickeren elastomeren Beschichtung und/oder einer mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul erzielt werden.
  • Elastomere Auskleidungen können verwendet werden, um einen Detergensriegel zu stanzen, der ein oberflächenaktives Mittel umfasst, das im Wesentlichen Seife oder ein synthetisches Detergens oder eine Mischung von Seife und synthetischem Detergens umfasst. Sie finden besondere Anwendung beim Stanzen von weichem und/oder klebrigem Detergens und/oder milden Riegeln, die synthetische oberflächenaktive Stoffe enthalten, durchscheinenden und transparenten Seifenriegeln, die einen geringeren Fettstoffgehalt aufweisen, zum Beispiel im Bereich 63–78 Gew.-% in Bezug zum Riegelgesamtgewicht, sowie denjenigen Riegeln, die hautfreundliche Mittel enthalten, wie Befeuchtungsmittel, Polyole, Öle, Fettsäuren und Fettalkohole.
  • Es wird ersichtlich, dass viele Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können. Zum Beispiel können entweder modulare Formwerkzeuge oder modulare Stanzwerkzeuge verwendet werden, oder beides. Insbesondere dort, wo keine modularen Formwerkzeuge verwendet werden, kann das Logo direkt auf ihre Detergensriegelstanzoberflächen der Formwerkzeuge gestanzt werden. Ein Ausstoßer kann ebenfalls verwendet werden, wie auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist. Das modulare Stanzwerkzeug mit dem Logo auf seiner Riegelstanzoberfläche kann mit oder ohne elastomere Auskleidung verwendet werden. Die modularen Formwerkzeuge der Erfindung können z.B. verwendet werden, um elastomere Auskleidungen zu erzeugen. Die elastomeren Auskleidungen können Logos oder andere Oberflächenausrichtungen aufweisen, oder nicht, die durch entsprechende Logos auf den Formoberflächen der modularen Formwerkzeuge in sie eingeprägt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Stanzen eines Detergensriegels bereitgestellt, umfassend
    • i) Formen einer elastomeren Beschichtungsschicht mit einer Oberflächenverzierung darin aus einem erfindungsgemäßen modularen Formwerkzeug mit Oberflächenkennzeichen;
    • ii) Einsetzen der Schicht auf einem Stanzwerkzeug;
    • iii) Zuführen einer Detergensriegelzusammensetzung zu dem Stanzwerkzeug aus dem Schritt ii;
    • iv) Stanzen der Zusammensetzung im Stanzwerkzeug, um einen gestanzten Riegel zu bilden; und
    • v) Freigeben des Riegels aus dem Stanzwerkzeug, so dass in einer leicht reproduzierbaren Weise eine Oberflächenverzierung auf den Riegel aufgebracht wird.
  • Vorzugsweise wird die elastomere Schicht durch mechanische und/oder chemische Mittel mit der Stanzwerkzeugstanzoberfläche verbunden, um die Haftung zwischen dem Stanzwerkzeug und der Schicht zu vergrößern.
  • Die 46 zeigen Stanzwerkzeuge zur Verwendung bei Ausführungsformen, wo ein mit einer elastomeren Schicht ausgekleidetes Stanzwerkzeug verwendet werden soll. Die Stanzwerkzeuge 12 sind mit einer elastomeren Beschichtung 16 ( 6) versehen. Eine elastomere Beschichtung ist auch auf der nichtstanzenden Oberfläche 18 der Stanzwerkzeughälften vorgesehen. Eine Stanzwerkzeughälfte ist mit einem Logo 20 auf der elastomeren Schicht versehen (in einigen Fällen werden beide Stanzwerkzeughälften ein Logo enthalten).
  • Das Stanzwerkzeug 12 schließt einen Metallrand 30 ein, der aus dem oberen Umfangsrand des Detergensriegelhohlraums 32 nach innen ragt. Wie man in 6 sieht, bedeckt der Rand 30 die Oberkante des allgemein vertikal ansteigenden Abschnitts der elastomeren Beschichtung 16. Vorzugsweise ist die Oberfläche 34 des Randes 30, die zum Hohlraum 32 hin weist, zumindest bündig mit der Oberfläche 36 des Elastomers 16, die gleichfalls zum Hohlraum 32 hin weist. Eine Anordnung, bei der sich die Kante 34 des Metallrandes 30 geringfügig über die Oberfläche 36 der Beschichtung 16 hinaus erstreckt, wird mehr bevorzugt.
  • Unter Verwendung des Randes oder Flanschs der Erfindung ist das Stanzwerkzeug so konstruiert, dass das weiche Elastomer nahe der Schneidkante nicht beschädigt wird, wenn sich das Stanzwerkzeug in die Seife einschneidet. Dies wird erreicht, indem das weiche Elastomer in der Nähe des Stanzwerkzeugrandes mit einem starren und stärkeren Material abgeschirmt wird. Die Abschirmung wirkt wie ein Schirm um den Stanzwerkzeugrand herum, wobei sie das weiche Elastomer vorzugsweise um ungefähr 25,4 bis 381,0 μm (0,001" bis 0,015") geringfügig überlappt. Dies schützt das weiche Material vor übermäßigen Scher- und Zugkräften, die eine Beschädigung des weichen Materials beschleunigen und das Stanzwerkzeug unbrauchbar machen würden.
  • Obwohl der Beanspruchungsentlastungsrand des Stanzwerkzeugs als aus Metall bestehend beschrieben worden ist, wird dies im Allgemeinen von dem Material abhängen, aus dem das Stanzwerkzeug hergestellt ist. Typischerweise wird der Rand aus demselben Material bestehen, wie das Material, aus dem das Stanzwerkzeug hergestellt ist. Jedoch wird der Rand typischerweise ziemlich steif sein, um das Elastomer zu schützen.
  • Die Erfindung kann mit einer konventionellen Stanzeinrichtung verwendet werden, wie einer Binacchi USN 100.
  • Die elastomere Schicht 16 wird unter Verwendung eines Formwerkzeugs 80 (7) hergestellt. Das Formwerkzeug 80 kann eine modulare Formwerkzeugeinheit mit einer Feder 160 sein, wie dargestellt.
  • Das Formwerkzeug 80 enthält Kennzeichen 84. Das Formwerkzeug 80 verleiht der elastomeren Schicht Kennzeichen, die durch Kontakt der Kennzeichen 84 mit der sich bildenden elastomeren Schicht gebildet werden. Somit enthält die elastomere Schicht 36 Kennzeichen 20, die bei einem Kontakt mit dem sich bildenden Seifen- und/oder Detergensriegel im Seifen-/Detergensriegel Kennzeichen bilden werden.
  • Wenn es erwünscht ist, das Logo zu wechseln, wird die Formwerkzeugeinheit 80 aus einer Formwerkzeugplattform herausgeschoben und eine Austauschformwerkzeugeinheit mit einem neuen Logo oder anderen Oberflächenkennzeichen wird an ihrer Stelle in die Plattform geschoben. Das Stanzen eines Seifen- und/oder Detergensriegels mit einem Stanzwerkzeug, das mit einer elastomeren Schicht ausgekleidet ist, die aus dem Formwerkzeug gebildet worden ist, wird dazu führen, dass der Riegel das neue Logo oder die andere Oberflächenverzierung trägt.
  • VORHERSAGEBEISPIEL
  • Eine Reihe von Stanzwerkzeughälften wird aus Kohlenstoffstahl hergestellt und auf eine Reihe von Oberflächenrauhigkeitswerten (Ra) funkenerodiert, mit Aceton entfettet, mit einer Grundierung behandelt und mit einer Reihe von elastomeren Materialien mit darauf eingeprägten Oberflächenverzierungen ausgekleidet, die aus modularen Formwerkzeugen gemäß der Erfindung hergestellt worden sind. Andere, unbeschichtete Stanzwerkzeughälften werden in ähnlicher Weise hergestellt, wie modulare Stanzwerkzeuge gemäß der Erfindung, die in ihren Stanzoberflächen Oberflächenverzierungen aufweisen.
  • Eine Reihe von Messingstanzwerkzeughälften werden in den Beispielen ebenfalls verwendet. Diese werden in derselben Weise behandelt, d.h. mit Aceton entfettet, mit einer Grundierung behandelt, und dann werden elastomere Schichten aufgebracht.
  • Die elastomeren Schichten werden aus Polyurethan in erfindungsgemäßen Formwerkzeugen geformt. Das Polyurethan wird hergestellt, ausgehend von
  • a) Andur 80-5AP®- einem polyetherbasierten flüssigen Vorpolymerisat mit Isocyanatendung und wird unter Verwendung von b) Voronal 234-630®-Härtungsmittel – einem Triol, ausgehärtet.
  • Die in den Beispielen verwendeten Riegelzusammensetzungen sind wie folgt:
    Zubereitung A Gew.-%
    Wasserfreie Talgseife 52,3
    Wasserfreie Kokosnussseife 29,9
    Kokosnussfettsäure 5,2
    Wasser und Nebenbestandteile bis 100
    Zubereitung B Gew.-%
    Natriumcocylisethionat 27,00
    Cocoamidopropylbetain 5,00
    Polyethylenglycol, M.-Gew. 33,12
    Fettsäure 11,00
    Natriumstearat 5,00
    Wasser + Nebenbestandteile bis 100
    Zubereitung C Gew.-%
    Natriumcocylisethionat 49,78
    82/18-Seife 8,31
    Natriumstearat 2,98
    Alkylbenzolsulphonat 2,02
    Stearinsäure 20,15
    Kokosfettsäure 3,08
    Natriumisethionat 4,68
    Wasser + Nebenbestandteile bis 100
  • Die Stanzwerkzeuge enthalten Metallkanten, wie in 6 bei 34 dargestellt.
  • Man findet, dass die Formwerkzeuge einfach durch Formwerkzeuge mit anderen Oberflächenverzierungen ersetzt werden können, um wohlgeformte, aber andere Oberflächenverzierungen in den Seifen/Detergensriegeln zu erzeugen. Gleichfalls können die modularen Stanzwerkzeugeinheiten einfach ersetzt werden, um wohlgeformte aber andere Oberflächenverzierungen zu erzeugen.
  • Es versteht sich selbstverständlich, dass die hier dargestellten und beschriebenen speziellen Formen der Erfindung nur repräsentativ sein sollen, da gewisse Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne die klaren Lehren der Offenbarung zu verlassen. Dementsprechend sollte bei der Bestimmung des vollen Umfangs der Erfindung auf die nachfolgenden beigefügten Ansprüche Bezug genommen werden.

Claims (8)

  1. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung (102), umfassend: a) eine Plattform (104); b) mindestens zwei Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheiten (106, 80); bei der jede Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit (106, 80) lösbar mit der Plattform (104) verbunden ist.
  2. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung nach Anspruch 1, bei der jede Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit weiter eine Basis (108) umfasst, und die Plattform mindestens eine Nut (126) umfasst, welche die Basis verschiebbar beherbergt, um die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit lösbar mit der Plattform zu verbinden.
  3. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, umfassend mindestens fünf Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheiten.
  4. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der eine von der Plattform oder der Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine Feder (108) einschließt, und die andere von der Plattform und der Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine Nut enthält, wobei die Nut und Feder die Plattform mit der Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit verbinden.
  5. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit nach Anspruch 4, bei der die Nut an einem Ende offen und am anderen geschlossen ist.
  6. Modulare Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeuganordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine Bodenwand (110) umfasst, wobei sich mindestens drei Wände (112, 114, 116, 118) aus der Bodenwand erheben und zusammen mit der Bodenwand einen Hohlraum (120) begrenzen, wobei der Hohlraum an seinem oberen Ende offen ist.
  7. Verfahren zum Stanzen eines Detergensriegels, umfassend: Stanzen eines Knüppels mit einer modularen Stanzwerkzeuganordnung (102), umfassend (a) eine Plattform (104); (b) mindestens zwei Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheiten (106, 80), die lösbar und einzeln mit der Plattform (104) verbunden sind.
  8. Verfahren zum Stanzen eines Detergensriegels nach Anspruch 7, bei dem jede Stanzwerkzeug- oder Formwerkzeugeinheit eine elastomere Auskleidung einschließt.
DE2001604674 2000-05-10 2001-05-01 Modulares formwerkzeug und matrizenzusammenbau Expired - Lifetime DE60104674T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US568607 1995-12-05
US09/568,607 US6780362B1 (en) 2000-05-10 2000-05-10 Modular mold and die assembly
PCT/EP2001/004875 WO2001085416A1 (en) 2000-05-10 2001-05-01 Modular mold and die assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60104674D1 DE60104674D1 (de) 2004-09-09
DE60104674T2 true DE60104674T2 (de) 2005-01-13

Family

ID=24271977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001604674 Expired - Lifetime DE60104674T2 (de) 2000-05-10 2001-05-01 Modulares formwerkzeug und matrizenzusammenbau

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6780362B1 (de)
EP (1) EP1280640B1 (de)
AT (1) ATE272480T1 (de)
AU (1) AU2001263879A1 (de)
BR (1) BR0110722B1 (de)
DE (1) DE60104674T2 (de)
MX (1) MXPA02011025A (de)
WO (1) WO2001085416A1 (de)
ZA (1) ZA200208704B (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7241405B1 (en) 2003-09-08 2007-07-10 Crain Enterprises, Inc. Method of renewing a mold block
US7204685B1 (en) * 2003-09-08 2007-04-17 Crain Enterprises, Inc. Modular mold
US7497677B1 (en) 2003-09-08 2009-03-03 Crain Enterprises, Inc. Mold having modular submold
US20050218560A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-06 Booth Alfred E Methods and molds for producing hot poured cosmetic materials
USRE45998E1 (en) * 2004-04-02 2016-05-10 Cosmetic Group USA, Inc. Methods and molds for producing customized hot pour products
US7500843B2 (en) * 2004-09-08 2009-03-10 Crain Enterprises, Inc. Mold system kit
US20080003321A1 (en) * 2006-01-20 2008-01-03 Kerr George S Modular mold system for production of product families
US20170239864A9 (en) * 2007-03-17 2017-08-24 Joseph R. Cook Molding tools with interchangeable inserts to form a variety of parts with differing geometries from a single tool
TW201022006A (en) * 2008-12-05 2010-06-16 Meng-Jie Lin Mold for foaming product and product thereof
US8876515B2 (en) * 2010-08-16 2014-11-04 Jones-Zylon Company System and method for customizing a food tray
US9034233B2 (en) * 2010-11-30 2015-05-19 Infineon Technologies Ag Method of processing a substrate
DE102018219192A1 (de) * 2018-11-09 2020-05-14 Magna Exteriors (Bohemia) s.r.o. Werkzeug für Kunststoffspritzguss sowie Verfahren zur Herstellung des Werkzeugs
CN109822787B (zh) * 2019-03-25 2020-04-07 大连理工大学 一种用于成型水溶性金字塔点阵芯模的组合模具

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US170464A (en) 1875-11-30 Improvement in molds for glassware
US1677929A (en) * 1927-01-28 1928-07-24 Willis J Pippert Printing impression plate and process of making same
US1816915A (en) * 1929-04-12 1931-08-04 Fiberloid Corp Method of forming inlays
FR1074379A (fr) 1952-05-15 1954-10-05 Colgate Palmolive Peet Co Machine à presser les matières détersives
US3270110A (en) * 1959-08-07 1966-08-30 Colgate Palmolive Co Method of making a detergent press die member
US3127457A (en) 1960-11-18 1964-03-31 Du Pont Method of molding a polyurethane foam in a mold having an improved release agent
US3103705A (en) * 1962-10-09 1963-09-17 I & G Mold Corp Master die assembly
US3408436A (en) 1963-03-26 1968-10-29 Colgate Palmolive Co Method for making composite die
DE1504270A1 (de) 1965-07-20 1971-01-28 Freudenberg Carl Fa Verfahren zur Herstellung eines mit einer massiven Deckschicht versehenen Polyurethan-Schaumstoffkoerpers
US3380121A (en) 1965-07-30 1968-04-30 American Can Co Mold with replaceable inserts
US3474498A (en) 1967-04-05 1969-10-28 Nat Latex Products Co The Interchangeable indicia-forming device for blow-molded plastic articles
DK128123A (de) 1967-08-18
US3871611A (en) 1973-05-07 1975-03-18 Taketa Phyllis Mold with removable and replaceable core and cavity inserts
US4076207A (en) 1975-05-19 1978-02-28 The Cornelius Company Food mold
US4035122A (en) 1975-08-22 1977-07-12 John Daniel Cavanaugh Soap saving device
US4202522A (en) * 1977-06-16 1980-05-13 Honeywell Inc. Injection molding apparatus for accommodating various sizes of molding die inserts
US4384702A (en) * 1982-03-09 1983-05-24 Boris Boskovic Mold insert
JPS59185560A (ja) 1983-04-05 1984-10-22 Tamagawa Diecast:Kk ダイキヤスト金型装置
US4757972A (en) 1986-08-29 1988-07-19 Acushnet Company Fast thermal response mold
JPS63118221A (ja) 1986-11-07 1988-05-23 Hitachi Ltd 射出成形用金型
GB8701635D0 (en) 1987-01-26 1987-03-04 Unilever Plc Stamping detergent bar
US4781564A (en) 1987-06-11 1988-11-01 Cerrone Carmen J Apparatus for reforming soap bars
CA1291312C (en) 1987-06-30 1991-10-29 Yvon Roussel Soap moulding apparatus
US4959002A (en) * 1987-08-25 1990-09-25 Pleasant Ronald E Inserts for injection mold machine
US5006288A (en) * 1989-10-12 1991-04-09 Davidson Textron Inc. Molding method for stabilizing the location of a skin insert
CA2089183C (en) * 1991-06-14 2000-12-05 Manfred A. A. Lupke Travelling mold tunnel apparatus for smooth walled pipe
CA2070729A1 (en) 1991-06-18 1992-12-19 Akinori Watanabe Elastic molding die
US5269997A (en) 1992-04-30 1993-12-14 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for stamping plastic articles such as soap bars using elastomeric sheet separators
US5413472A (en) 1992-11-03 1995-05-09 Binney & Smith, Inc. Molding apparatus
ES2130625T3 (es) 1994-06-23 1999-07-01 Unilever Nv Procedimiento para estampar pastillas de detergente.
JP3168378B2 (ja) 1994-07-27 2001-05-21 セイコープレシジョン株式会社 カセット式射出成形金型装置
BR9608097A (pt) 1995-05-12 1999-02-23 Unilever Nv Bloco de matriz convencional e processos para aumentar o número de cavidades em um bloco de matriz e para reduzir o reprocessamento durante o procedimento de estampagem de barras de sabão ou detergente
US5731014A (en) 1996-05-17 1998-03-24 Tradesco Mold Limited Modular injection mold assembly
GB9619139D0 (en) * 1996-09-13 1996-10-23 Unilever Plc Process for stamping detergent bars
DE19748370C2 (de) * 1997-11-03 1999-09-23 Sela Maschinen Gmbh Seifenform
US6676872B2 (en) * 1997-12-30 2004-01-13 Lever Brothers Company, Division Of Conopco, Inc. Die and process especially for stamping detergent bars

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA02011025A (es) 2003-03-10
EP1280640A1 (de) 2003-02-05
ATE272480T1 (de) 2004-08-15
WO2001085416A1 (en) 2001-11-15
ZA200208704B (en) 2003-10-28
EP1280640B1 (de) 2004-08-04
BR0110722A (pt) 2003-03-11
BR0110722B1 (pt) 2011-06-14
US6780362B1 (en) 2004-08-24
AU2001263879A1 (en) 2001-11-20
DE60104674D1 (de) 2004-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60104674T2 (de) Modulares formwerkzeug und matrizenzusammenbau
DE60112296T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Platte umfassend eine Zwischenformung und eine Endformung
DE1081591B (de) Seifenpresse
DE1577221B2 (de) Presse zum Verpressen von pulverförmigem Material
RU2182080C2 (ru) Устройство для штамповки основы, способ формования эластомерных покрытий и способ штамповки бруска из моющего вещества
AU730219B2 (en) Die and process especially for stamping detergent bars
DE102007001756B4 (de) Verfahren und Spritzgussform zum Spritzgießen von hohlen Formteilen aus Kunststoff
DE972945C (de) Verfahren zum Herstellen von geformten Gegenstaenden
DE19748370C2 (de) Seifenform
EP1280884A1 (de) Giessform und verfahren zum stanzen von seifenstücken
DE1111762B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkoerpern aus Seife
DE10201574A1 (de) Verfahren und Spritzgußform zur Herstellung eines Formteils
DE2362380C2 (de) Tastenfeld für Büromaschinen
DE3249426C2 (de)
EP1147873B1 (de) Schriftstempel, insbesondere zum Einsatz in Werkzeugen zum Spritzgiessen, Spritzpressen o.dgl. von Formmassen
DEP0009975MA (de)
DE1231420B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Faltenbaelgen aus pulverfoermigen, sinterfaehigen Kunststoffen
CZ296145B6 (cs) Zpusob pro vytvorení elastomerního potahu, zpusobpro razení detergentní kostky, zarízení pro razení substrátu a jeho pouzití
DE8034530U1 (de) Pressform zum quasiisostatischen pressen
MXPA99005876A (en) Die and process for stamping plastic material
JPH0336007A (ja) 複合同時成形金型及びその金型を用いた複合材の成形方法
DE19845622A1 (de) Halbzeug und Verfahren zur Herstellung dieses Halbzeuges
DE3013243A1 (de) Pressform zum herstellen von schleifsegmenten
DE1479026B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines mehrteiligen Preßstempels

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition