EP0712593A1 - Verfahren und Giessanlage zur Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern - Google Patents

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EP0712593A1
EP0712593A1 EP95250272A EP95250272A EP0712593A1 EP 0712593 A1 EP0712593 A1 EP 0712593A1 EP 95250272 A EP95250272 A EP 95250272A EP 95250272 A EP95250272 A EP 95250272A EP 0712593 A1 EP0712593 A1 EP 0712593A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
core
insert
lipstick
molds
Prior art date
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Application number
EP95250272A
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English (en)
French (fr)
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EP0712593B1 (de
Inventor
Frithjof Weissin
Günter Madaus
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CEPL Michelstadt GmbH
Original Assignee
Cofa Cosmetik Fabrikations GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0712593B1 publication Critical patent/EP0712593B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D40/00—Casings or accessories specially adapted for storing or handling solid or pasty toiletry or cosmetic substances, e.g. shaving soaps or lipsticks
    • A45D40/16—Refill sticks; Moulding devices for producing sticks

Definitions

  • the known casting plants consist essentially of a fixed table part, a clocked rotating casting table with two rows of radially arranged casting molds, devices for metered filling and temperature control of the casting compound, for heating and cooling the casting molds and for ejecting the shaped object by means of compressed air.
  • the casting molds are heated by means of a tempered water circulation and the molten casting compound is introduced into the latter by means of an immersion nozzle.
  • the casting molds are now cooled until the casting compound solidifies, the cast lipstick is then ejected from the casting mold by means of compressed air, and at the same time the base of the lipstick is placed in a lipstick holder.
  • the invention has for its object to provide the known methods and casting plants in such a way that an automatic, variable and inexpensive manufacture of a lipstick with a nourishing inner core is made possible.
  • the advantages of the invention are that through training the insert device and the receiving sectors are guaranteed an exact horizontal fixation in the preparation position or in the casting position and vertical guidance during the lifting.
  • the gap between a core insert and the cast lipstick outer jacket is gradually increased depending on the crystallization process so that the cast lipstick outer jacket is not pulled out of the mold during lifting.
  • the introduction of the core casting compound into the core cavity and the melting of the head zone of the lipstick outer jacket depending on the crystallization process of the lipstick outer jacket or the inner core and the filling of the inner core ensures a material bond between the two casting compounds in the foot area of the lipstick and thus sufficient anchoring of the Inner core in the lipstick outer jacket. This makes it possible to easily carry out the subsequent demolding of the lipstick from the mold using compressed air.
  • the lipstick casting system consists of a clockwise rotating casting table 1, which is peripherally surrounded by a fixed table part 2.
  • the drive of this casting table 1 and the associated control shaft takes place in a known manner via a gear motor which is infinitely variable in speed, the casting table 1 being rotated at a uniform cycle frequency, the cycle time of which can be adjusted electronically in accordance with the composition of the casting compound and other casting parameters.
  • a total of 180 molds 3 are arranged in two rows in the edge region of the casting table 1.
  • two rows of receiving bores 5 are formed in the rotatable casting table 1, which bores serve for the temporary receiving of an insert device 6 (FIGS. 1.5 and 7).
  • insert device 6 the cavity for the nourishing inner core is formed in the interior of the lipstick outer jacket when the manufacturing process is carried out, which will be explained in more detail below.
  • receiving bores 5 each form a receiving sector 7, in which the insert device 6 is positioned in preparation (FIG. 6). All receiving bores 5 have the same diameter.
  • the middle receiving bore 5 of the lower row is additionally provided with a sleeve 8, the diameter and projection of which corresponds to the level of the casting table 1 of the arrangement and design of the casting molds 3 (FIGS. 2 and 3).
  • a position-determining element in the form of a receiving bolt 9 is provided between the middle and left or right receiving hole 5, which is connected to one in the insert device 6 trained groove 10 is engaged.
  • Such an insert device 6 consists of a trapezoidal plate 11 with 6 core inserts 12, the upper end of which is fastened in the plate 11 and guided flush through it.
  • the core inserts 12 are arranged in the plate 11 so that the distances between their center lines correspond to the center line distances of the casting molds 3.
  • the outer jacket of the core inserts 12 is slightly conical.
  • the upper outer diameter is expediently 5.5 mm and the lower outer diameter is 5 mm.
  • a vent hole 13 is made along the center line of each core insert 12. The diameter of this vent hole 13 is 30 to 40% of the mean outside diameter of a core insert 12.
  • the vent hole 13 has a diameter of 2 mm.
  • the length of the core inserts 12 protruding from the underside of the plate 11 is greater, preferably 0.5 mm greater than the mean depth of the casting molds 3.
  • the lower end of each core insert 12 has a slope which corresponds to the inclination of the bottom of the casting molds 3 corresponds (Fig. 2).
  • Six recesses 14 to 19 and two grooves 10 are formed on the underside of the plate 11 (FIG. 7).
  • the recesses 14 to 19 serve, on the one hand, to hold the mold bundles 4 and thus to position the insert device 6 horizontally after insertion into a sector of six molds 3.
  • the recess 15 and the two grooves 10 horizontally position the insert device 6 during Provision position within a receiving sector 7.
  • a filling opening 20 is also provided in the area between the outer jacket of a core insert 12 and the inside diameter of a casting mold 3, through which the casting compound for the coloring outer jacket is introduced into the casting mold 3.
  • the rear and front end faces of the plate 11 carry one or two recesses 21 for the engagement of two handling devices 22 and 23 arranged on the fixed table part 2.
  • two adjustable spray nozzles (not shown in the drawing) directed at the core inserts 12 (not shown in the drawing) in front of the handling device 22 in the area of the two-row receiving bores 5 below the casting table 1 and a spray unit in front of the handling device 22 on the fixed table part 2 24 arranged with two vertically movable, adjustable spray nozzles.
  • a device 25 for metered filling of the casting molds 3 with casting compound for the coloring lipstick outer jacket with two vertically movable immersion nozzles a pneumatic cylinder aligned in the direction of the center of the casting table 26 with an extendable piston rod 27 and with a wedge-shaped plastic body 28, which is connected to the piston rod 27, and an inclined plane 29 with an inclination angle of 2 °.
  • the handling device 23 is followed by a device (not shown in the drawing) for optically checking the core inserts 12, a device 30 for metered filling of the cavity formed by the core inserts 12 with core casting compound and a melting unit 31 with an infrared heating element at.
  • a device for optically checking the core inserts 12
  • a device 30 for metered filling of the cavity formed by the core inserts 12 with core casting compound
  • a melting unit 31 with an infrared heating element at.
  • These aforementioned devices are also installed on the fixed table part 2 and extend into the edge region of the casting table 1.
  • the lower part of the casting table 1 is overlaid by a counter-rotating turntable 32, in the outer edge region of which lipstick holders 33, which are also generally referred to as pomade holders, are inserted.
  • This turntable 32 operates at the same clock frequency as the casting table 1 and is arranged so that there is always one cycle two lipstick holders 33 are located over two molds 3 with the cast lipsticks.
  • a pneumatic ejection unit known per se is installed below these two casting molds 3, but is not shown in the drawing.
  • a lipstick with a nourishing inner core is produced in the following way: At the beginning of a production cycle, the core inserts 12 of the insert device 6 in the ready position are sprayed in by means of the spray nozzles installed underneath the casting table 1 and the molds 3 are sprayed with a release agent, preferably silicone oil, by means of the spray unit 24.
  • a release agent preferably silicone oil
  • the molds 3 are heated by tempered water which flows around the molds 3.
  • the handling device 22 grips an insert device 6 on the trapezoidal plate 11 and fixes it in a sector of six casting molds 3, ie the handling device 22 conveys the insert device 6 into the casting position.
  • the engagement of the casting mold collars 4 in the cutouts 14 to 19 on the underside of the plate 11 ensures a precise horizontal positioning of the insert device 6 in a casting sector with six casting molds 3. Because the length of the core inserts 12 is greater than the average depth of the casting molds 3, the core inserts 12 are supported on the bottom of the casting molds 3, thereby preventing casting material for the coloring lipstick outer jacket from penetrating at this point, which is not desirable for optical reasons.
  • a ventilation gap is deliberately created between the mold bundles 4 and the underside of the plate 11, which prevents a negative pressure from occurring during the lifting of the insert device 6 forms and the outer lipstick coats are pulled out of the molds 3.
  • this gap enables better engagement of the wedge-shaped plastic body 28 during lifting.
  • the dimensioning of the vent hole 13 is of particular importance insofar as, on the one hand, adequate ventilation must be provided to prevent the occurrence of a negative pressure when the insert device 6 is lifted, on the other hand, a relatively large bore diameter increases the surface pressure at the point of use, which means that at one frequent use of the insert 6 damage to the bottom of the mold 3 can occur.
  • the metered immersion filling of the cavity located between the casting mold 3 and the core insert 12 now takes place with molten casting compound for the lipstick outer jacket.
  • an immersion nozzle passes through the filling opening 20 in the plate 11 and introduces the casting compound from the bottom of the casting mold 3 into the cavity.
  • the insert device 6 is lifted uniformly in two stages as the next step.
  • the lipstick outer jacket is still in a somewhat pasty state.
  • the time for lifting is therefore of particular importance, since in the event that the shrinkage has already started, the lipstick outer jacket shrinks onto the core insert 12 and would be pulled out of the mold 3 during vertical lifting.
  • the piston rod 27 of the pneumatic cylinder 26 horizontally advances with a uniform movement within 3 seconds while the casting table 1 is at a standstill and presses the wedge-shaped plastic body 28 into the gap between the underside of the plate 11 and the casting table 1.
  • the tip of the plastic body 28 is expediently provided with a radius of 3.5 mm.
  • This movement of the plastic body 28 causes the insert device 6 to be moved vertically 2 to 3 mm, ie pulled out of the molds 3.
  • the fact that the mold collars 4 are in engagement with the cutouts 14 to 19 on the underside of the plate 11 provides adequate vertical guidance which prevents the insert device 6 from tilting when it is lifted.
  • the plastic body 28 maintains its extended position for 4 seconds.
  • the casting table 1 now moves further in the next cycle in the direction of rotation, as a result of which the insert device 6 which has been lifted in the first stage is transferred to an inclined plane 29 with an inclination angle of 2 °.
  • the further rotation of the casting table 1 has the consequence that the insert device 6 in the second stage is again pulled out of the casting molds 3 vertically by 0.5 to 1 mm.
  • the handling device 23 grips the insert device 6 on the plate 11, pulls it completely out of the six molds 3 of a sector and sets it down again in the ready position.
  • the core inserts 12 are visually checked for the presence of parts or complete lipstick outer shells.
  • the insert device 6 is again vertically removed from the receiving sector 7 by the handling device 23
  • Core inserts 12 are scanned by means of optical sensors and deposited again in the receiving sector 7. The result of the optical check is reported to the control of the casting table 1. In the event that remnants of the lipstick outer casing are on a core insert 12, the rotation of the casting table 1 is stopped so that the core insert 12 can be cleaned.
  • the device 30 immerses the formed core cavity with molten core casting compound.
  • an immersion nozzle moves vertically to the bottom of the mold 3 and introduces the casting compound into the core cavity in a metered manner from the bottom up.
  • the core casting compound is dosed so that the nourishing inner core is underfilled by 2 to 3 mm compared to the length of the lipstick outer jacket.
  • the inner core is therefore shorter than the outer lipstick jacket by the aforementioned amount.
  • the head zone of the lipstick outer shell is melted in the subsequent process step with the aid of the melting unit 31.
  • the melted casting compound for the lipstick outer jacket flows into the funnel formed in the inner core, the so-called coring, and melts it down again somewhat. This creates a material bond between the two casting compounds and the inner core is practically encapsulated by the excess lipstick coating compound.
  • the point in time for melting is of particular relevance.
  • the lipstick outer jacket must have cooled to such an extent that only the head zone and not the rest of the area the outer shell is melted.
  • the formation of cavities can occur when the molten lipstick coating mass flows in, which counteracts the desired material bond between the two casting compositions.
  • a firm anchoring of the inner core in the lipstick outer jacket cannot be guaranteed in this way.
  • this anchoring is a prerequisite for carrying out the next process step, namely the demolding of the cooled lipstick from the casting mold 3 and the introduction into the lipstick holder 33 by means of compressed air.
  • a pneumatic ejection unit is installed below the two casting molds 3 which are to be removed from the mold and, at the time of the intended removal from the mold, are connected to a bore arranged in the bottom of each casting mold 3.
  • Compressed air is introduced into the casting mold 3 via this bore in a known manner, as a result of which the lipstick is removed from the casting mold 3 and "shot” into the lipstick holder 33. If there is no firm anchoring between the inner core and the lipstick outer jacket, the inner core is "shot out” of the lipstick outer jacket by introducing the compressed air. This is certainly also favored by the fact that there are still residues of the silicone oil from the wetting of the core inserts 12 on the inner core.

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  • Cosmetics (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Aufgabe besteht darin, die bekannten Verfahren und Gießanlagen derart auszubilden, daß eine automatische und kostengünstige Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern ermöglicht wird. Dazu sind im Gießtisch (1) zwei Reihen von Aufnahmebohrungen (5) zur Positionierung einer Einsatzvorrichtung (6) mit sechs Kerneinsätzen ausgebildet. Nach dem Erwärmen der Gießformen (3) setzt ein Handlingsgerät (22) die Einsatzvorrichtung (6) in die Gießformen (3) ein, der Lippenstift-Außenmantel wird mittels einer Gießeinrichtung (25) gegossen und die Gießformen (3) werden gekühlt. Vor dem Einsetzen des Kristallisationsprozesses erfolgt das Anlüften der Einsatzvorrichtung (6) in zwei Stufen mittels eines durch einen Pneumatikzylinder (26,27) betätigten keilförmigen Kunststoffkörpers (28) sowie einer geneigten Ebene (29). Die Einsatzvorrichtung (6) wird mit einem Handlingsgerät (23) völlig herausgezogen und in den Aufnahmebohrungen (5) abgelegt. Nachdem der Kristallisationsprozeß im Außenmantel abgeschlossen ist, wird der Innenkern mittels einer Gießeinheit (30) unterfüllt eingebracht. Kurz vor Beendigung der Innenkernschrumpfung wird die Kopfzone des überstehenden Außenmantels durch eine Anschmelzeinheit (30) angeschmolzen und der Innenkern eingekapselt. <IMAGE>

Description

  • Verfahren und Gießanlagen zur automatischen Herstellung eines Lippenstiftes ohne pflegenden Innenkern sind bereits bekannt.
  • Die bekannten Gießanlagen bestehen im wesentlichen aus einem feststehendem Tischteil, einem getaktet drehbaren Gießtisch mit zweireihig radial angeordneten Gießformen, Einrichtungen zum dosierten Einfüllen und Temperieren der Gießmasse, zur Heizung und Kühlung der Gießformen sowie zum Ausstoßen des geformten Gegenstandes mittels Druckluft.
  • Nach den bekannten Verfahren werden die Gießformen mittels eines temperierten Wasserumlaufes gewärmt und die geschmolzene Gießmasse mittels einer Tauchdüse in diese eingebracht. Die Gießformen werden nunmehr bis zur Verfestigung der Gießmasse gekühlt, der gegossene Lippenstift danach mittels Druckluft aus der Gießform ausgeworfen und zugleich der Fuß des Lippenstiftes in einen Lippenstifthalter eingebracht.
  • Mit diesen bekannten Verfahren und Gießanlagen ist die Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern nicht ohne weiteres möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Gießanlagen in der Art auszubilden, daß eine automatische, variierbare und kostengünstige Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 genannten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Gießanlage sind in den Ansprüchen 3 bis 5 offenbart.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch die Ausbildung der Einsatzvorrichtung und der Aufnahmesektoren eine exakte horizontale Fixierung in Bereitstellungsposition bzw. in Gießposition und eine vertikale Führung während des Anlüftens gewährleistet wird. Durch die Anlüftung der Einsatzvorrichtung in zwei Phasen wird der Spalt zwischen einem Kerneinsatz und dem gegossenen Lippenstift-Außenmantel schrittweise in Abhängigkeit vom Kristallisationsprozeß so vergrößert, daß der gegossene Lippenstift-Außenmantel beim Anlüften nicht mit aus der Gießform gezogen wird.
    Das Einbringen der Kerngießmasse in den Kernhohlraum und das Anschmelzen der Kopfzone des Lippenstift-Außenmantels in Abhängigkeit vom Kristallisationsprozeß des Lippenstift-Außenmantels bzw. des Innenkernes und das Unterfüllen des Innenkernes gewährleistet eine stoffliche Bindung der beiden Gießmassen im Fußbereich des Lippenstiftes und damit eine ausreichende Verankerung des Innenkernes im Lippenstift-Außenmantel. Damit wird es möglich, die nachfolgende Entformung des Lippenstiftes aus der Gießform mittels Druckluft problemlos durchführen zu können.
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 -
    eine Lippenstif-Gießanlage zur automatischen Herstel lung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern in Draufsicht;
    Fig. 2 -
    die Vorderansicht einer in die Gießformen eingesetz ten Einsatzvorrichtung im Schnitt;
    Fig. 3 -
    die Anordnung der Gießformen eines Sektors im Gieß tisch in Draufsicht;
    Fig. 4 -
    die Draufsicht einer in die Gießformen eines Sektors eingesetzen Einsatzvorrichtung;
    Fig. 5 -
    die Vorderansicht einer Einsatzvorrichtung in Bereit stellungsposition, teilweise im Schnitt;
    Fig. 6 -
    die Anordnung der Aufnahmebohrungen und der Aufnahme bolzen eines Aufnahmesektors in Draufsicht;
    Fig. 7 -
    den Schnitt A - A nach Fig. 5.
  • Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Lippenstift-Gießanlage aus einem getaktet drehbaren Gießtisch 1, der peripher von einem feststehenden Tischteil 2 umgeben ist. Der Antrieb dieses Gießtisches 1 und der dazugehörigen Steuerwelle erfolgt in bekannter Weise über einen in der Geschwindigkeit stufenlos regelbaren Getriebemotor, wobei der Gießtisch 1 mit einer einheitlichen Taktfrequenz gedreht wird, deren Taktzeit entsprechend der Zusammensetzung der Gießmasse und anderer Gießparameter elektronisch einstellbar ist. Im Randbereich des Gießtisches 1 sind insgesamt 180 Gießformen 3 in zwei Reihen angeordnet. Dabei ragen die Gießformenbünde 4, d. h. die oberen Enden der Gießformen 3 aus der Ebene des Gießtisches 1 heraus, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Parallel und fluchtend zu den zweireihig radial angeordneten Gießformen 3 sind in dem drehbaren Gießtisch 1 zwei Reihen von Aufnahmebohrungen 5 ausgebildet, die zur zeitweisen Aufnahme einer Einsatzvorrichtung 6 dienen (Fig. 1,5 und 7). Mit Hilfe dieser Einsatzvorrichtung 6 wird bei der Durchführung des Herstellungsverfahrens im Inneren des Lippenstift-Außenmantels der Hohlraum für den pflegenden Innenkern ausgebildet, was im einzelnen noch erläutert wird.
  • Jeweils sechs dieser Aufnahmebohrungen 5 bilden einen Aufnahmesektor 7, in dem die Einsatzvorrichtung 6 in Bereitstellung positioniert ist (Fig. 6). Alle Aufnahmebohrungen 5 weisen einen gleichen Durchmesser auf. Die mittlere Aufnahmebohrung 5 der unteren Reihe ist zusätzlich mit einer Hülse 8 versehen, deren Durchmesser und Überstand zur Ebene des Gießtisches 1 der Anordnung und Ausbildung der Gießformen 3 entspricht (Fig. 2 und 3). In der oberen Reihe eines jeden Aufnahmesektors 7 ist zwischen der mittleren und linken bzw. rechten Aufnahmebohrung 5 je ein Lagebestimmelement in Form eines Aufnahmebolzens 9 vorgesehen, der mit einer in der Einsatzvorrichtung 6 ausgebildeten Nut 10 in Eingriff steht.
  • In den Figuren 2, 4, 5 und 7 ist der Aufbau der Einsatzvorrichtung 6 dargestellt.
    Eine solche Einsatzvorrichtung 6 besteht aus einer trapezförmigen Platte 11 mit 6 Kerneinsätzen 12, deren oberes Ende in der Platte 11 befestigt und durch diese bündig hindurchgeführt ist. Die Kerneinsätze 12 sind in der Platte 11 so angeordnet, daß die Abstände ihrer Mittellinien den Mittellinienabständen der Gießformen 3 entsprechen. Der Außenmantel der Kerneinsätze 12 ist leicht konisch ausgebildet. Zweckmäßigerweise beträgt der obere Außendurchmesser 5,5 mm und der untere Außendurchmesser 5 mm.
    Entlang der Mittellinie eines jeden Kerneinsatzes 12 ist eine Entlüftungsbohrung 13 eingebracht. Der Durchmesser dieser Entlüftungsbohrung 13 beträgt 30 bis 40 % des mitteleren Außendurchmessers eines Kerneinsatzes 12. Vorzugsweise weist die Entlüftungsbohrung 13 einen Durchmesser von 2 mm auf.
    Die aus der Unterseite der Platte 11 herausragende Länge der Kerneinsätze 12 ist größer, vorzugsweise um 0,5 mm größer als die mittlere Tiefe der Gießformen 3. Das untere Ende eines jeden Kerneinsatzes 12 weist eine Schräge auf, die der Neigung des Bodens der Gießformen 3 entspricht (Fig. 2). Auf der Unterseite der Platte 11 sind sechs Aussparungen 14 bis 19 sowie zwei Nuten 10 ausgebildet (Fig. 7). Die Aussparungen 14 bis 19 dienen einerseits zur Aufnahme der Gießformbünde 4 und damit zur horizontalen Positionierung der Einsatzvorrichtung 6 nach dem Einsetzen in einen Sektor von sechs Gießformen 3. Andererseits erfolgt durch die Aussparung 15 und die zwei Nuten 10 eine horizontale Positionierung der Einsatzvorrichtung 6 während der Bereitstellungsposition innerhalb eines Aufnahmesektors 7. In der Platte 11 ist weiterhin im Bereich zwischen dem Außenmantel eines Kerneinsatzes 12 und dem Innendurchmesser einer Gießform 3 jeweils eine Füllöffnung 20 vorgesehen, durch die die Gießmasse für den farbgebenden Außenmantel in die Gießform 3 eingebracht wird.
  • Die hintere und vordere Stirnfläche der Platte 11 trägt ein bzw. zwei Spitzsenkungen 21 für den Eingriff zweier auf dem feststehenden Tischteil 2 angeordneter Handlingsgeräte 22 und 23.
    Als weitere Bestandteile der Lippenstift-Gießanlage sind vor dem Handlingsgerät 22 im Bereich der zweireihigen Aufnahmebohrungen 5 unterhalb des Gießtisches 1 zwei auf die Kerneinsätze 12 gerichtete, einstellbare Sprühdüsen (in der Zeichnung nicht dargestellt) sowie vor dem Handlingsgerät 22 auf dem feststehenden Tischteil 2 eine Sprüheinheit 24 mit zwei vertikal bewegbaren, einstellbaren Sprühdüsen angeordnet.
    Ferner befinden sich zwischen dem Handlingsgerät 22 und 23 in Drehrichtung des Gießtisches 1 auf dem feststehenden Tischteil 2 nacheinander eine Einrichtung 25 zum dosierten Füllen der Gießformen 3 mit Gießmasse für den farbgebenden Lippenstift-Außenmantel mit zwei vertikal bewegbaren Tauchdüsen, ein in Richtung des Gießtischmittelpunktes ausgerichteter Pneumatikzylinder 26 mit einer ausfahrbaren Kolbenstange 27 und mit einem keilförmigen Kunststoffkörper 28, der mit der Kolbenstange 27 verbunden ist, sowie eine geneigte Ebene 29 mit einem Neigungswinkel von 2°.
    An das Handlingsgerät 23 schließt sich in Drehrichtung des Gießtisches 1 eine, in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung zur optischen Kontrolle der Kerneinsätze 12, eine Einrichtung 30 zum dosierten Füllen des durch die Kerneinsätze 12 gebildeten Hohlraumes mit Kerngießmasse sowie eine Anschmelzeinheit 31 mit einem Infrarot-Heizstab an. Diese vorgenannten Einrichtungen sind ebenfalls auf dem feststehenden Tischteil 2 installiert und reichen in den Randbereich des Gießtisches 1 hinein.
    Der untere Teil des Gießtisches 1 ist durch einen sich gegenläufig drehenden Drehtisch 32 überlagert, in dessen äußeren Randbereich Lippenstifthalter 33, die allgemein auch als Pomadenhalter bezeichnet werden, eingelegt sind. Dieser Drehtisch 32 arbeitet mit der gleichen Taktfrequenz wie der Gießtisch 1 und ist so angeordnet, daß sich während eines Taktes stets zwei Lippenstifthalter 33 über zwei Gießformen 3 mit den gegossenen Lippenstiften befinden. Unterhalb dieser vorgenannten zwei Gießformen 3 ist eine an sich bekannte pneumatische Auswurfeinheit installiert, die in der Zeichnung aber nicht dargestellt ist.
  • Die Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern erfolgt auf folgende Weise:
    Zu Beginn eines Herstellungszyklusses werden die Kerneinsätze 12 der in Bereitstellungsposition befindlichen Einsatzvorrichtung 6 mittels der unterhalb des Gießtisches 1 installierten Sprühdüsen und die Gießformen 3 mittels der Sprüheinheit 24 mit einem Trennmittel, vorzugsweise Silikonöl eingesprüht.
  • Es erfolgt danach das Erwärmen der Gießformen 3 durch temperiertes Wasser, das die Gießformen 3 umspült.
  • Im nächsten Schritt ergreift das Handlingsgerät 22 eine Einsatzvorrichtung 6 an der trapezförmigen Platte 11 und setzt sie fixiert in einen Sektor von sechs Gießformen 3 ein, d.h. das Handlingsgerät 22 befördert die Einsatzvorrichtung 6 in Gießposition. Dabei wird durch den Eingriff der Gießformbünde 4 in die Aussparungen 14 bis 19 auf der Unterseite der Platte 11 eine genaue horizontale Positionierung der Einsatzvorrichtung 6 in einem Gießsektor mit sechs Gießformen 3 gewährleistet.
    Dadurch, daß die Länge der Kerneinsätze 12 größer als die mittlere Tiefe der Gießformen 3 ausgebildet ist, stützen sich die Kerneinsätze 12 auf dem Boden der Gießformen 3 ab, wodurch vermieden wird, daß Gießmaterial für den farbgebenden Lippenstif-Außenmantel an dieser Stelle eindringen kann, was aus optischen Gründen nicht erwünscht ist. Andererseits wird bewußt ein Lüftungsspalt zwischen den Gießformenbünden 4 und der Unterseite der Platte 11 erzeugt, der verhindert, daß sich während des Anlüftens der Einsatzvorrichtung 6 ein Unterdruck bildet und die Lippenstift-Außenmäntel mit aus den Gießformen 3 herausgezogen werden. Gleichzeitig ermöglicht dieser Spalt ein besseres Eingreifen des keilförmigen Kunststoffkörpers 28 während des Anlüftens.
    Der Bemessung der Entlüftungsbohrung 13 kommt insofern eine besondere Bedeutung zu, daß zwar einerseits für eine ausreichende Entlüftung gesorgt werden muß, um dem Entstehen eines Unterdruckes beim Anlüften der Einsatzvorrichtung 6 vorzubeugen, andererseits erhöht ein relativ großer Bohrungsdurchmesser den Flächendruck an der Einsatzstelle, wodurch bei einem häufigen Verwenden der Einsatzvorrichtung 6 Beschädigungen am Boden der Gießform 3 auftreten können.
  • Mittels der Einrichtung 25 erfolgt nunmehr das dosierte Tauchfüllen des zwischen Gießform 3 und Kerneinsatz 12 befindlichen Hohlraumes mit geschmolzener Gießmasse für den Lippenstift-Außenmantel. Dazu fährt eine Tauchdüse durch die Füllöffnung 20 in der Platte 11 hindurch und bringt die Gießmasse vom Boden der Gießform 3 beginnend in den Hohlraum ein.
  • Nach dem Gießen des Lippenstift-Außenmantels setzt die Kühlung der Gießformen 3 ein, die bis zur Fertigstellung des kompleten Lippenstiftes beibehalten wird. Gekühlt in bekannter Weise durch einen temperierten Wasserumlauf, der die Gießformen 3 umspült.
  • Zu einem Zeitpunkt, in dem der Kristallisationsprozeß innerhlab der Gießmasse für den Lippenstift-Außenmantel und damit der Schrumpfungsprozeß noch nicht eingesetzt hat, wird als nächster Schritt die Einsatzvorrichtung 6 gleichförmig in zwei Stufen angelüftet.
    Der Lippenstift-Außenmantel befindet sich zu diesem Zeitpunkt noch in einem etwa teigigen Zustand. Der Zeitpunkt für das Anlüften ist deshalb von besonderer Bedeutung, da für den Fall, daß die Schrumpfung bereits eingesetzt hat, der Lippenstift-Außenmantel auf dem Kerneinsatz 12 aufschrumpfen und beim vertikalen Anlüften mit aus der Gießform 3 herausgezogen würde.
    In der ersten Anlüftungsstufe fährt die Kolbenstange 27 des Pneumatikzylinders 26 während des Stillstandes des Gießtisches 1 mit einer gleichförmigen Bewegung innerhalb von 3 Sekunden horizontal vor und drückt den keilförmigen Kunststoffkörper 28 in den Spalt zwischen der Unterseite der Platte 11 und dem Gießtisch 1.
    Um einen besseren Eingriff zu ermöglichen, ist die Spitze des Kunststoffkörpers 28 zweckmäßigerweise mit einem Radius von 3,5 mm versehen.
    Durch diese Bewegung des Kunststoffkörpers 28 wird die Einsatzvorrichtung 6 2 bis 3 mm vertikal bewegt, d.h. aus den Gießformen 3 herausgezogen. Dadurch, daß die Gießformbünde 4 mit den Aussparungen 14 bis 19 auf der Unterseite der Platte 11 im Eingriff stehen, ist eine ausreichende vertikale Führung gegeben, die ein Ankippen der Einsatzvorrichtung 6 beim Anlüften ausschließt.
    Der Kunststoffkörper 28 behält für 4 Sekunden seine ausgefahrene Position bei. Der Gießtisch 1 bewegt sich nun im nächsten Takt in Drehrichtung weiter, wodurch die in der ersten Stufe angelüftete Einsatzvorrichtung 6 auf eine geneigte Ebene 29 mit einem Neigungswinkel von 2° übergeleitet wird.
    Die weitere Drehung des Gießtisches 1 hat zur Folge, daß die Einsatzvorrichtung 6 in der zweiten Stufe nochmals um 0,5 bis 1 mm vertikal aus den Gießformen 3 herausgezogen wird.
  • Das Handlingsgerät 23 ergreift die Einsatzvorrichtung 6 an der Platte 11, zieht diese völlig aus den sechs Gießformen 3 eines Sektors heraus und legt sie wieder in der Bereitstellungsposition ab.
    In dem anschließenden Verfahrensschritt wird eine optische Überprüfung der Kerneinsätze 12 auf das Vorhandensein von Teilen oder kompletten Lippenstif-Außenmänteln vorgenommen. Dazu wird die Einsatzvorrichtung 6 durch das Handlingsgerät 23 nochmals vertikal aus dem Aufnahmesektor 7 herausgenommen, die Kerneinsätze 12 mittels optischer Sensoren abgetastet und wieder in den Aufnahmesektor 7 abgelegt. Das Ergebnis der optischen Überprüfung wird an die Steuerung des Gießtisches 1 gemeldet. Für den Fall, daß sich Reste des Lippenstift-Außenmantels an einem Kerneinsatz 12 befinden, wird die Drehung des Gießtisches 1 gestoppt, so daß der Kerneinsatz 12 gereinigt werden kann.
  • Nachdem der Kristallisationsprozeß des gegossenen Lippenstif-Außenmantels und damit dessen Schrumpfungsprozeß durch die andauernde Kühlung der Gießformen 3 abgeschlossen ist, erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt durch die Einrichtung 30 das Tauchfüllen des ausgebildeten Kernhohlraumes mit geschmolzener Kerngießmasse.
    Dazu fährt eine Tauchdüse vertikal bis zum Boden der Gießform 3 und bringt die Gießmasse von unten nach oben dosiert in den Kernhohlraum ein. Die Kerngießmasse ist dabei so dosiert, daß der pflegende Innenkern gegenüber der Länge des Lippenstift-Außenmantels um 2 bis 3 mm unterfüllt wird. Der Innenkern wird also um den vorbezeichneten Betrag kürzer als der Lippenstift-Außenmantel ausgeführt.
  • Kurz vor Beendigung des Innenkernschrumpfungsprozesses, was dadurch erkennbar ist, daß sich im oberen Teil des gegossenen Innenkernes ein Trichter oder ein sogenannter Sinkkrater bildet, wird in dem nachfolgenden Verfahrensschritt mit Hilfe der Anschmelzeinheit 31 die Kopfzone des Lippenstift-Außenmantels angeschmolzen. Die angeschmolzene Gießmasse für den Lippenstift-Außenmantel fließt dabei in den im Innenkern ausgebildeten Trichter, das sogenannte Coring und schmilzt diesen wieder etwas an. Dadurch wird eine stoffliche Bindung der beiden Gießmassen erzielt und der Innenkern durch die überschüssige Lippenstift-Mantelmasse praktisch eingekapselt.
    Dem Zeitpunkt für das Anschmelzen kommt eine besondere Relevanz zu. Einerseits muß der Lippenstift-Außenmantel soweit erkaltet sein, daß nur die Kopfzone und nicht der übrige Teil des Außenmantels geschmolzen wird. Andererseits kann es dann, wenn der Innenkern bereits relativ erkaltet ist, beim Einfließen der geschmolzenen Lippenstift-Mantelmasse zur Bildung von Lunkern, beispielsweise in Form von Lufteinschlüssen kommen, die der angestrebten stofflichen Bindung der beiden Gießmassen entgegen wirkt. Eine feste Verankerung des Innenkerns im Lippenstift-Außenmantel kann auf diese Weise nicht gewährleistet werden.
    Diese Verankerung ist aber für die Durchführung des nächsten Verfahrensschrittes, nämlich des Entformens des abgekühlten Lippenstiftes aus der Gießform 3 und das Einbringen in den Lippenstifthalter 33 mittels Druckluft eine Voraussetzung. Wie bereits dargelegt, ist unterhalb der zwei Gießformen 3, die entformt werden sollen, eine pneumatische Auswurfeinheit installiert, die zum Zeitpunkt des vorgesehenen Entformens mit einer im Boden einer jeden Gießform 3 angeordneten Bohrung in Verbindung stehen. Über diese Bohrung wird in bekannter Weise Druckluft in die Gießform 3 eingeleitet, wodurch der Lippenstift aus der Gießform 3 entfernt und in den Lippenstifthalter 33 "eingeschossen" wird.
    Ist nun eine feste Verankerung zwischen dem Innenkern und dem Lippenstift-Außenmantel nicht erfolgt, wird durch die Einleitung der Druckluft der Innenkern aus dem Lippenstift-Außenmantel "herausgeschossen". Dies wird sicher auch dadurch begünstigt, daß sich am Innenkern noch Reste des Silikonöls vom Benetzen der Kerneinsätze 12 befinden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern mit folgenden Schritten:
    - Ermitteln und Einstellen der Taktzeit für die Drehung des Gießtisches in Abhängigkeit von der Schmelztemperatur der Gießmasse für den farbgebenden Lippenstift-Außenmantel und für den pflegenden Innenkern, der Vorwärmtemperatur und Vorwärmzeit bzw. der Kühltemperatur und Kühlzeit der Gießformen;
    - Benetzen der Kerneinsätze und Gießformen durch vertikal geführtes Sprühen mit einem Trennmittel, vorzugsweise Silikonöl;
    - Erwärmen der Gießformen durch temperierten Wasserumlauf;
    - Entnehmen einer Einsatzvorrichtung mit sechs Kerneinsätzen aus der Bereitstellungsposition und fixiertes Einsetzen in die Gießposition, die durch einen Sektor von sechs Gießformen gebildet wird;
    - dosiertes, vom Boden der Gießform vertikal nach oben geführtes Tauchfüllen des Hohlraumes zwischen Gießform und Kerneinsatz mit geschmolzener Gießmasse für den farbgebenden Lippenstift-Außenmantel;
    - Kühlen der gefüllten Gießform durch temperierten Wasserumlauf;
    - gleichförmiges vertikales Anlüften der Einsatzvorrichtung in zwei Stufen zu einem Zeitpunkt, in dem der Kristallisationsprozeß innerhalb der Gießmasse und damit der Schrumpfungsprozeß noch nicht eingesetzt hat und sich der gegossene Lippenstif-Außenmantel noch in einem etwa teigigen Zustand befindet, wobei die Einsatzvorrichtung in der ersten Anlüftungsstufe um 2 bis 3 mm vertikal aus den Gießformen herausgezogen, diese Position 4 Sekunden lang gehalten wird und in der zweiten Anlüftungsstufe die Einsatzvorrichtung nochmals um 0,5 bis 1 mm vertikal aus den Gießformen herausgezogen wird;
    - völliges Herausziehen der Einsatzvorrichtung aus einem Sektor von Gießformen und Ablegen der Einsatzvorrichtung in die Bereitstellungspostion;
    - Entnehmen einer Einsatzvorrichtung aus der Bereitstellungsposition, optische Überprüfung der Kerneinsätze auf das Vorhandensein von Gießmasse des Lippenstift-Außenmantels und Fehlermeldung an die Steuerung des Gießtisches;
    - dosiertes, vom Boden der Gießform vertikal nach oben geführtes Tauchfüllen des Kernhohlraumes mit geschmolzener Gießmasse für den pflegenden Innenkern, nachdem der Kristallisationsprozeß des gegossenen Lippenstift-Außenmantels und damit dessen Schrumpfungsprozesses abgeschlossen ist, wobei die Gießmasse für den Innenkern in einem Niveau in den Kernhohlraum eingebracht wird, das um 2 bis 3 mm geringer als das Niveau des gegossenen Lippenstif-Außenmantels ist;
    - Anschmelzen der Kopfzone des Lippenstift-Außenmantels kurz vor Beendigung des Innenkernschrumpfungsprozesses und Einkapselung des gegossenen Innenkerns bei gleichzeitiger Fortführung des Kühlens der Gießformen;
    - Kühlen der Gießformen bis zur Auskristallisation und Verfestigung der angeschmolzenen Kopfzone des Lippenstift-Außenmantels sowie des Innenkerns;
    - Entformen des abgekühlten Lippenstiftes aus der Gießform und Einbringen in den Lippenstifthalter mittels Druckgas, vorzugsweise Druckluft.
  2. Gießanlage zur Herstellung eines Lippenstiftes mit pflegendem Innenkern, im wesentlichen bestehend aus einem feststehenden Tischteil, einem getaktet drehbaren Gießtisch mit zweireihig radial angeordneten Gießformen, Einrichtung zum dosierten Einfüllen und Temperieren der Gießmasse, zur Heizung und Kühlung der Gießformen sowie zum Ausstoßen des geformten Gegenstandes mittels Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß parallel und fluchten zu den zweireihig radial angeordneten Gießformen (3) in dem getaktet drehbaren Gießtisch (1) zwei Reihen von Aufnahmebohrungen (5) zur zeitweisen Aufnahme einer Einsatzvorrichtung (6) für die Ausbildung des jeweiligen Innenkernhohlraumes ausgebildet sind, wobei jeweils sechs Aufnahmebohrungen (5) einen Aufnahmesektor (7) bilden und die mittlere Bohrung der unteren Reihe eines Aufnahmesektors (7) mit einer Hülse (8) versehen ist, deren Durchmesser und Überstand zur Ebene des Gießtisches (1) der Anordnung und Ausbildung der Gießformen (3) entspricht und in der oberen Reihe eines jeden Aufnahmesektors (7) zwischen der mittleren und der linken bzw. rechten Aufnahme bohrung (5) je ein Lagebestimmelement in Form eines Aufnahmebolzens (9) vorgesehen ist und daß die Einsatzvorrichtung (6) eine trapezförmige Platte (11) mit sechs leicht konisch ausgebildeten Kerneinsätzen (12) umfaßt, wobei das obere Ende der Kerneinsätze (12) in der Platte (11) befestigt und durch diese bündig hindurchgeführt ist, die aus der Unterseite der Platte (11) herausragende Länge der Kerneinsätze (12) größer als die mittlere Tiefe der Gießformen (3) ist sowie das untere Ende eines jeden Kerneinsatzes (12) eine Schräge aufweist, die der Neigung des Bodens der Gießform (3) entspricht und entlang der Mittellinie eines jeden Kerneinsatzes (12) eine Entlüftungsbohrung (13) eingebracht ist, deren Durchmesser 30 bis 40% des mittleren Außendurchmessers eines Kerneinsatzes (12) beträgt und die Kerneinsätze (12) in der Platte (11) entsprechend der Mittellinienabstände der Gießformen (3) eines Sektors angeordnet sind und sich die Einsatzvorrichtung (6) weiterhin dadurch auszeichnet, daß auf der Unterseite der Platte (11) sechs Aussparungen (14 bis 19) zur Aufnahme der aus der Ebene des Gießtisches (1) hervorstehenden Gießformbünde (4) und zwei Nuten (10) für die beiden Aufnahmebolzen (9) ausgebildet sind, radial versetzt zu den Kerneinsätzen (12) jeweils eine Füllöffnung (20) in die Platte (11) eingebracht ist sowie an der hinteren und vorderen Stirnfläche der Platte (11) ein bzw. zwei Spitzsenkungen (21) für den Eingriff zweier Handlingsgeräte (22 und 23) vorgesehen sind und dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Einrichtung (25) zum dosierten Füllen der Gießformen (3) mit Gießmasse für den farbgebenden Lippenstift-Außenmantel und dem zweiten Handlingsgerät (23) auf dem den Gießtisch (1) peripher umgebenden feststehenden Tischteil (2) nacheinander ein in Richtung des Drehtischmittelpunktes ausgerichteter Pneumatikzylinder (26), dessen ausfahrbare Kolbenstange (27) mit einem keilförmigen Kunststoffkörper (28) versehen ist, sowie eine geneigte Ebene (29) mit einem Neigungswinkel von 2° angeordnet ist und daß zwischen dem zweiten Handlingsgerät (23) und einer Einrichtung (30) zum dosierten Füllen des Kernhohlraumes mit Kerngießmasse eine Einrichtung zur optischen Kontrolle der Kerneinsätze (12) auf den feststehenden Tischteil (2) installiert ist sowie daß an die Einrichtung (30) zum dosierten Füllen des Kernhohlraumes eine Anschmelzeinheit (31) mit einem Infrarot-Heizstab anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Außendurchmesser der konischen Kerneinsätze (12) 5 mm, der obere Außendurchmesser 5,5 mm und der Durchmesser der Entlüftungsbohrung (13) 2 mm beträgt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch, 2 dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Platte (11) herausragende Länge der Kerneinsätze (12) 0,5 mm größer als die mittlere Tiefe der Gießformen (3) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des keilförmigen Kunststoffkörpers (28) mit einem Radius von 3,5 mm versehen ist.
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