WO2012059367A1 - Pulverauftragsvorrichtung und verfahren zur herstellung von thermoplastisch verformbaren halbfabrikaten - Google Patents

Pulverauftragsvorrichtung und verfahren zur herstellung von thermoplastisch verformbaren halbfabrikaten Download PDF

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Michael Deilecke
Antonio Puma
Thorsten Katzenberger
Jörg WOTTAWA
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Bk Giulini Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a powder application device and to a process for the production of thermoplastically deformable semifinished products for use as stiffening elements.
  • thermoplastic stiffening materials for shaping and shape retention in the footwear, garment and bag making industries has long been known.
  • stiffening material e.g. punched in the desired shape during shoe production and thinned (sharpened) at the edges to avoid signing the transition to the unreinforced "shoe upper material”.
  • the blanks are usually ironed by means of hot punches on the shoe upper and are thermoplastically deformable under heat and after cooling for the shape retention of the shoe responsible.
  • thermoplastic sheet material can be made both by impregnation of a textile fabric with an aqueous plastic dispersion, which is usually provided after drying still one or both sides with a hot melt adhesive, by extrusion and also be superficially provided with hot melt adhesive, as well as by the powder sintering method, at the melting plastic powder or powder mixtures containing melted and sintered with or without textile carrier.
  • a disadvantage of the web process is in particular the increased material consumption by the waste during punching, which must be disposed of or recycled. In addition, it is not possible to produce products with sharpened edges in a single operation.
  • stiffening materials are known, which are made by applying, melting and sintering and then smoothing powdered mixtures of plastic, fillers with a defined particle size distribution in the range of 50 to 500 ⁇ and optionally other excipients on textile carrier or auxiliary carrier ,
  • a powder mixture with increased filler content can be made available which correspondingly has improved rigidity and increased viscosity has, so that a penetration of the plastic melt is prevented on the textile carrier or auxiliary carrier.
  • DE 33 47 237 A1 describes the production of three-dimensional stiffening parts, which by applying meltable plastic powder by means of a screen printing template in the form of the desired stiffening on a receiving tape or subcarrier and subsequent melting and direct subsequent transfer to a shoe upper by means of a special pressing device.
  • a particular disadvantage is the complicated guidance of the powder application device, which moves in a squeegee movement over the screen printing stencil and compacts the introduced powder at the edges, which is not desirable.
  • the hole template is mounted directly above a receiving tape (subcarrier) and transversely to the direction of travel, as well as lowered on the same.
  • thermoplastic powder mixture doctor blade moves in the lowered position on the recording tape hole pattern alternately from a left "parking position" to a right “parking position”: This movement can also be as pulled or pushed describe.
  • the hole cutouts of the hole template are each filled with the thermoplastic powder mixture.
  • the hole template is lifted together with the doctor box in parking position until the powder applied with the recording tape in the next stop position, the heating zone is driven, and then lowered again for the next application process.
  • the method has the disadvantage that the doctor box wipes or rakelt over the cutouts of the hole template, ie the thermoplastic powder mixture is filled from a moving column of powder in the hole cutouts and at the edges of the hole deducted extracts.
  • This has the disadvantage that the amount of powder applied is not exactly controllable, so that it comes to a one-sided uneven powder application, and in particular by the blade movement (shutter movement) the edges of the blanks formed in the hole cutouts of the stencil are compressed from the thermoplastic powder mixture.
  • the powder applicator is expensive because it has to be guided in a complex movement, in the horizontal as well as in the vertical direction.
  • thermoplastically deformable semifinished products wherein the device should be technically easy to implement, in particular performs a simple, unidimensional translation movement, and then improved thermoplastically deformable semi-finished products are available which can be easily adapted to the changing market requirements in terms of shape, physical properties, in particular stiffness, and chemical properties.
  • a powder applicator for producing raw blanks of thermoplastically deformable semifinished products for use as stiffening elements, starting from a powder mixture containing a meltable plastic powder, comprising a powder container B open at the bottom and a perforated template L arranged below it and spaced therefrom or more hole cutouts, which is characterized in that the powder container B with the hole template L rigidly connected and down to a subcarrier or a maximum distance of 5 mm thereto vertical lowered, and by means of a horizontal striking plate S with a thickness slightly below the distance between the Powder container B and the hole template L is closed at its lower end, wherein the striking plate S is movable in a horizontal plane, such that it closes the powder container B at the lower end thereof alternately and release again.
  • a powder coating apparatus which comprises a powder container B and a perforated template L rigidly connected thereto.
  • the powder applicator B comprising the powder container B and the perforated template L rigidly connected thereto, is designed such that it performs a simple vertical translational movement to thereby lowerable to the subcarrier to which the powder mixture is applied, or to a slight distance thereto, usually of a maximum of 5 mm.
  • the hole template L is below the powder container B and spaced therefrom, that is arranged at a distance from the powder container B.
  • the powder container B There are basically no restrictions on the geometry and capacity of the powder container B; it is essential that it has at its lower end an opening which is sufficiently large to trickle enough material of the meltable plastic powder-containing powder mixture into the hole cutouts of the hole template L, so that they are filled in an economically appropriate time.
  • the powder container B must have sufficient volume to provide a column of powder having sufficient static pressure to fill the hole cutouts in an economically feasible time.
  • the geometry of the powder container B may, for example, be cylindrical and taper downwards.
  • the powder container B may be formed parallelepipedically and also preferably taper in a funnel shape in its lower region.
  • the under the striking plate S in sliding contact with the same arranged, rigidly connected to the powder container B hole template L is in particular a flat plate from which the one of the several hole cutouts are recessed.
  • the hole template L is thus a negative template comprising hole cutouts which corresponds to the geometric shape of the semi-finished products to be produced, and which are interconnected by webs.
  • the hole template L must be so stable (stiff) that it can withstand the pressure of the powder column without deforming.
  • plastics such as PVC, or cardboard, for larger series and metal stencils can be used.
  • the hole template L may comprise a base or universal template, with larger hole cutouts suitable for a variety of different geometric shapes of semi-finished products to be used as a support for one or more special templates to be placed above, with smaller hole cutouts than the universal template , and which are specially tailored to the desired semi-finished product.
  • the hole cutouts can be positioned in the desired number to save space, but it should be noted that the remaining material (the webs) is still sufficiently stable to withstand the powder column, without deforming. It should also be noted that the hole cutouts still need to be sufficiently far apart from each other, so that the blanks, which are formed by the plastic powder is introduced into the individual cutouts, not connect to each other, and in particular not in the subsequent processing under Supply of heat merge together.
  • the hole template L has in particular a thickness in the range of 0.2 to 2.0 mm, particularly preferably in the range of 0.5 to 0.8 mm.
  • the vertical stroke of the rigidly connected to the hole template L powder container is advantageously as low as possible and is preferably at most 5 mm.
  • the powder container B is closed at its open at the bottom end with a strike plate S, which is arranged movable between the lower end of the powder container B and the hole stencil L in a horizontal plane, and the powder-container B alternately closes the lower end powdered and again releases.
  • the striking plate S is to be selected as thin as possible in order to largely avoid the unwanted squeegee effect when cutting off the powder column, but as thick as necessary in order to ensure sufficient rigidity thereof.
  • the striking plate S may preferably be formed with an upwardly bevelled cutting edge, whereby the undesired blade action and the associated undesirable compression of the plastic powder in portions of the blanks is further reduced.
  • the powder applicator two or more, each rigidly connected to a hole template L powder container B, which are each closed with a horizontal striking plate S, which is movable in a horizontal plane at its lower end.
  • powder mixtures having different properties in particular different hardnesses or particle sizes, can be used, whereby the structure of the manufactured thermoplastically deformable semi-finished products can be adjusted.
  • the different properties can be combined, in particular the stiffness of the same can be set in a targeted manner, for example semi-finished products can be made available that are harder in the middle and softer at the edge.
  • This preferred embodiment of a powder application device also has the advantage that in all powder container B, the same powder mixture can be filled, whereby the filling of the hole cutouts can be performed much faster, and moreover, it is also ensured that this with the least possible movement the powder column takes place so that the still fragile blanks from the plastic powder or from the meltable plastic powder containing powder mixture do not lose their shape.
  • this embodiment of the powder application apparatus it is also possible to use different hole patterns in each case, so that the shape of the resulting semi-finished products can be specifically set.
  • the invention also provides a process for the production of thermoplastically deformable semifinished products for use as stiffening elements
  • thermoplastically deformable semi-finished products which is characterized in that - the blanks are obtained by the rigidly connected to the hole template L powder container B, by means of a horizontal strike plate S with a thickness slightly is closed below the distance between the powder container B and the hole template L at its lower end, except for the horizontal Sub-carrier H or a distance corresponding to the desired thickness of the stiffening material thereof is lowered, whereupon the horizontal striking plate S is displaced in a plane substantially parallel to the horizontal subcarrier, and the lower end of the powder container B releases, so that the powder mixture in the hole cutouts
  • the hole template L trickles and fills the same, whereupon the horizontal striking plate
  • the powder application apparatus and the method according to the invention are not restricted with regard to the usable powder mixture containing a meltable plastic powder.
  • the powder mixture used can be, for example, a mixture of meltable plastic powder and pulverulent filler as described in DE 26 21 195 A1, wherein the pulverulent filler has a grain size distribution of 50 to 600 ⁇ m, in particular 100 to 400 ⁇ m, comparable to the particle size distribution of the plastic powder , having.
  • the plastic powder can be used according to the invention, however, without filler or in admixture with other plastic particles.
  • the "other" plastic particles used in the last-mentioned embodiment are polymers which melt in a higher temperature range and thus assume the function of a filler in the undissolved state
  • Suitable mixtures are, for example, mixtures of high-pressure and low-density polyethylene and those of an ethylene-vinyl acetate copolymer
  • fillers may be wood flour, cork powder, chalk, talc, silica and other organic and inorganic substances applied to a horizontal subcarrier, which may be in particular a non-stick, preferably Teflon-coated fabric tape and the blanks, which are obtained after the application of the powder mixture in the hole cutouts, further so that they can be melted under the application of heat and sintered to obtain the shape predetermined by the hole template.
  • Figure 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a powder application device P according to the invention and Figure 2 is a further schematic representation of an inventive
  • Powder application device P with two powder containers B and two striking plates S.
  • the powder container B is arranged at a distance from the hole template L and rigidly connected to it.
  • the powder container B and the hole template L are movable in the vertical direction.
  • a subcarrier H arranged, which may be an example of a circulating fabric tape.
  • FIG. 2 shows a further preferred embodiment of a powder application device according to the invention P with two parallelepiped powder containers B, which are each closed at its lower end by means of a closing plate S.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Pulverauftragsvorrichtung P zur Herstellung von Rohlingen von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente, ausgehend von einer ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung, umfassend einen unten offenen Pulverbehälter B sowie eine unterhalb desselben und hiervon beabstandet angeordnete Lochschablone L mit einem oder mehreren Lochausschnitten, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Pulverbehälter B mit der Lochschablone L starr verbunden und bis auf einen Hilfsträger oder einen Abstand von maximal 5 mm hierzu vertikal absenkbar, sowie mittels eines horizontalen Schließbleches L mit einer Stärke geringfügig unterhalb des Abstandes zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L an seinem unteren Ende verschließbar ist, wobei das Schließblech S in einer horizontalen Ebene bewegbar ist, dergestalt, dass es das untere Ende des Pulverbehälters B alternierend verschließt und wieder freigibt.

Description

Pulverauftragsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Pulverauftragsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente. Die Verwendung von thermoplastischen Versteifungsmaterialien zur Formgebung und Formhaltung in der Schuh-, Bekleidungs- und Täschnerindustrie ist seit langem bekannt.
Nach einem älteren Verfahren werden sie in Bahnen hergestellt und zur Anwendung als formgebendes Versteifungsmaterial z.B. bei der Schuhherstellung in der gewünschten Form ausgestanzt und an den Rändern zur Vermeidung von Abzeichnen des Übergangs zum unverstärkten„Schuhschaftmaterial" ausgedünnt (geschärft).
Die Zuschnitte werden üblicherweise mittels heißer Pressstempel auf den Schuhschaft aufgebügelt und sind unter Hitzeeinwirkung thermoplastisch verformbar und nach Ab- kühlen für die Formhaltung des Schuhs verantwortlich.
Die thermoplastische Bahnenware kann sowohl durch Imprägnierung eines textilen Flächengebildes mit einer wässrigen Kunststoffdispersion, welches üblicherweise nach dem Trocknen noch ein- oder beidseitig mit einem Schmelzkleber versehen wird, durch Extrusion gestellt werden und ebenso oberflächlich mit Schmelzkleber versehen sein, als auch durch das Pulversinterverfahren, bei dem schmelzende Kunststoffpulver oder solche enthaltenden Pulvermischungen aufgeschmolzen und mit oder ohne textilen Träger versintert werden.
Nachteilig an dem Bahnenverfahren ist insbesondere der erhöhte Materialverbrauch durch den Abfall beim Ausstanzen, der entsorgt oder recycliert werden muss. Darüber hinaus ist es nicht möglich, in einem einzigen Arbeitsgang Produkte mit geschärften Kanten herzustellen.
Aus der DE 26 21 195 A1 sind Versteifungsmaterialien bekannt, die durch Auftragen, Aufschmelzen und Versintern sowie anschließendem Glätten von pulverförmigen Mischungen aus Kunststoff, Füllstoffen mit einer definierten Korngrößenverteilung im Bereich von 50 bis 500 μηι und gegebenenfalls weiteren Hilfsstoffen auf textile Träger oder Hilfsträger gefertigt werden. Indem die Korngrößenverteilung der pulverförmigen Füllstoffe an die Korngrößenverteilung des Kunststoffpulvers angeglichen wird (100 bis 500 μηι), kann eine Pulvermischung mit erhöhtem Füllstoffgehalt zur Verfügung gestellt werden, die entsprechend eine verbesserte Steifigkeit sowie eine erhöhte Viskosität aufweist, so dass ein Durchschlagen der Kunststoffschmelze auf den textilen Träger oder Hilfsträger verhindert wird.
Die DE 33 47 237 A1 beschreibt die Herstellung von dreidimensionalen Versteifungs- teilen, welche durch Aufbringen von schmelzbarem Kunststoffpulver mittels einer Siebdruckschablone in Form des gewünschten Versteifungsteils auf ein Aufnahmeband oder Hilfsträger und nachfolgendem Aufschmelzen und direkt nachfolgendem Übertragen auf einen Schuhschaft mittels einer speziellen Pressvorrichtung. Nachteilig ist insbesondere die aufwändige Führung der Pulverauftragsvorrichtung, die in einer Rakelbewegung über die Siebdruckschablone fährt und das eingebrachte Pulver an den Rändern verdichtet, was nicht erwünscht ist.
Dieses in vieler Hinsicht unzulängliche Verfahren wird durch die in der DE 35 39 573 B beschriebenen Erfindung verbessert bzw. ersetzt.
Hierbei wird anstelle des Siebdruckverfahrens, welches naturgemäß durch die Siebmaschen, durch die maximalen Pulverkorngrößen limitiert sind und wegen der Siebgarne einen ungleichmäßigen Pulverauftrag ergibt, der Einsatz einer Schablone mit einem oder mehreren Lochausschnitten (Lochschablone) in Form des gewünschten Versteifungsmaterials zum Pulverauftrag vorgeschlagen.
Die Lochschablone ist unmittelbar oberhalb eines Aufnahmebandes (Hilfsträgers) und quer zu dessen Laufrichtung, sowie auf dasselbe absenkbar montiert.
Sie ist so dimensioniert, dass darauf ein geführter, mit einer thermoplastischen Pulvermischung gefüllter Rakelkasten in der auf das Aufnahmeband abgesenkten Position der Lochschablone alternierend von einer linken„Parkposition" zu einer rechten„Parkposition" fährt: Diese Bewegungsart kann man auch als gezogen bzw. geschoben be- zeichnen. Dabei werden die Lochausschnitte der Lochschablone jeweils mit der thermoplastischen Pulvermischung aufgefüllt.
Nach dem Pulvereintrag wird die Lochschablone zusammen mit dem Rakelkasten in Parkposition abgehoben, bis das aufgetragene Pulver mit dem Aufnahmeband in die nächste Halteposition, die Heizzone gefahren ist, und um dann für den nächsten Auftragsvorgang wieder abgesenkt zu werden.
Das Verfahren hat den Nachteil, dass der Rakelkasten über die Ausschnitte der Lochschablone wischt bzw. rakelt, d.h. die thermoplastische Pulvermischung wird aus einer bewegten Pulversäule in die Lochausschnitte eingefüllt und an den Kanten der Loch- ausschnitte abgezogen. Dies hat den Nachteil, dass die aufgebrachte Pulvermenge nicht exakt kontrollierbar ist, so dass es zu einem einseitig ungleichmäßigen Pulverauftrag kommt, und insbesondere auch durch die Rakelbewegung (Verschlussbewegung) die Kanten der in den Lochausschnitten der Schablone gebildeten Rohlinge aus der thermoplastischen Pulvermischung verdichtet werden. In der Praxis gewünscht sind jedoch im Gegenteil Versteifungselemente mit ausgedünnten bzw. geschärften Kanten. Darüber hinaus ist die Pulverauftragsvorrichtung aufwändig, weil sie in einer komplexen Bewegung, in horizontaler sowie in vertikaler Richtung, geführt werden muss. Es war demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Pulverauftragsvorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten zur Verfügung zu stellen, wobei die Vorrichtung technisch einfach realisierbar sein soll, insbesondere eine einfache, unidimensionale Translationsbewegung ausführt, und wonach verbesserte thermoplastisch verformbare Halbfabrikate erhältlich sind, die in einfacher Weise an die wechselnden Anforderungen des Marktes bezüglich Form, physikalischen Eigenschaften, insbesondere Steifigkeit, und chemischen Eigenschaften, angepasst werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Pulverauftragsvorrichtung zur Herstellung von Roh- lingen von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente, ausgehend von einer ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung, umfassend einen unten offenen Pulverbehälter B sowie eine unterhalb desselben und hiervon beabstandet angeordnete Lochschablone L mit einem oder mehreren Lochausschnitten, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Pulverbehälter B mit der Lochschablone L starr verbunden und bis auf einen Hilfsträger oder einen Abstand von maximal 5 mm hierzu vertikal absenkbar, sowie mittels eines horizontalen Schließbleches S mit einer Stärke geringfügig unterhalb des Abstandes zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L an seinem unteren Ende verschließbar ist, wobei das Schließblech S in einer horizontalen Ebene bewegbar ist, dergestalt, dass es den Pulverbehälter B am unteren Ende desselben alternierend verschließt und wieder freigibt.
Erfindungsgemäß wird somit eine Pulverauftragsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die einen Pulverbehälter B umfasst sowie eine hiermit starr verbundene Lochschablone L. Die Pulverauftragsvorrichtung B, umfassend den Pulverbehälter B und die damit starr verbundene Lochschablone L, ist dergestalt ausgebildet, dass sie eine einfache, vertikale Translationsbewegung ausführt, um dadurch auf den Hilfsträger, auf den die Pulvermischung aufgebracht wird, oder bis auf einen geringfügigen Abstand hierzu, in der Regel von maximal 5 mm, absenkbar ist. Die Lochschablone L ist unterhalb des Pulverbehälters B und hiervon beabstandet, d.h. in einem Abstand zum Pulverbehälter B angeordnet.
Zur Geometrie und zum Fassungsvermögen des Pulverbehälters B gibt es grundsätz- lieh keine Einschränkungen; wesentlich ist, dass er an seinem unteren Ende eine Öffnung aufweist, die ausreichend groß ist, um genügend Material der schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung in die Lochausschnitte der Lochschablone L, rieseln zu lassen, damit diese in einer wirtschaftlich angemessenen Zeit gefüllt werden. So muss der Pulverbehälter B ein ausreichendes Volumen aufweisen, damit eine Pulversäule zur Verfügung steht, die einen ausreichenden statischen Druck aufweist, um die Lochausschnitte in einer wirtschaftlich vertretbaren Zeit zu füllen.
Die Geometrie des Pulverbehälters B kann beispielsweise zylindrisch sein und sich nach unten verjüngen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Pulverbehälter B parallelepipedisch ausgebildet sein und sich ebenfalls bevorzugt in seinem unteren Bereich trichterförmig verjüngen. Die unter dem Schließblech S im Gleitkontakt mit demselben angeordnete, mit dem Pulverbehälter B starr verbundene Lochschablone L ist insbesondere eine ebene Platte, aus der die eine die mehreren Lochausschnitte ausgespart sind. Die Lochschablone L ist somit eine Negativschablone, die Lochausschnitte umfasst, die der geometrischen Form der herzustellenden Halbfabrikate entspricht, und die miteinander durch Stege verbunden sind. Die Lochschablone L muss so stabil (steif) sein, dass sie dem Druck der Pulversäule standhält, ohne sich zu verformen.
Hierfür können insbesondere Kunststoffe, beispielsweise PVC, oder auch Pappe, für größere Serien auch Metallschablonen eingesetzt werden.
Die Lochschablone L kann eine Basis- oder Universalschablone umfassen, mit größeren Lochausschnitten, die für eine Vielzahl von unterschiedlichen geometrischen Formen der herzustellenden Halbfabrikate geeignet ist, die als Stützvorrichtung für eine oder mehrere darüber zu ordnende SpezialSchablonen, mit gegenüber der Universal- Schablone kleineren Lochausschnitten dient, und die speziell auf das gewünschte Halbfabrikat abgestimmt sind.
Auf der Lochschablone können die Lochausschnitte in der gewünschten Anzahl platzsparend positioniert sein, wobei jedoch zu beachten ist, dass das noch verbleibende Material (die Stege) noch ausreichend stabil ist, um der Pulversäule standzuhalten, ohne sich zu verformen. Zu beachten ist auch, dass die Lochausschnitte noch ausreichend weit voneinander beanstandet sein müssen, so dass die Rohlinge, die gebildet werden, indem das Kunststoffpulver in die einzelnen Ausschnitte eingebracht wird, sich nicht miteinander verbinden, und insbesondere nicht bei der nachfolgenden Bearbei- tung unter Zuführung von Wärme miteinander verschmelzen.
Die Lochschablone L weist insbesondere eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 2,0 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 0,8 mm auf. Der vertikale Hub des mit der Lochschablone L starr verbundenen Pulverbehälters ist vorteilhaft möglichst niedrig und beträgt bevorzugt maximal 5 mm.
Der Pulverbehälter B ist an seinem unten offenen Ende mit einem Schließblech S verschließbar, das zwischen dem unteren Ende des Pulverbehälters B und der Loch- Schablone L in einer horizontalen Ebene bewegbar angeordnet ist, und das das untere Ende des Pulverbehälters B alternierend pulverdicht verschließt und wieder freigibt. Das Schließblech S ist einerseits so dünn wie möglich zu wählen, um den unerwünschten Rakeleffekt beim Abschneiden der Pulversäule weitgehend zu vermeiden, jedoch so dick wie nötig, um eine ausreichende Steifigkeit desselben sicherzustellen. Bevor- zugt wird hierzu Edelstahl oder auch ein mit Kohlefaser versteifter Kunststoff eingesetzt.
Bewährt hat sich eine Dicke des Schließbleches S im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm, insbesondere eine Dicke von etwa 4 mm.
Das Schließblech S kann bevorzugt mit einer nach oben abgeschrägten Schneidkante ausgebildet sein, wodurch die unerwünschte Rakelwirkung und das damit verbundene unerwünschte Verdichten des Kunststoffpulvers in Teilbereichen der Rohlinge weiter reduziert wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Pulverauftragsvorrichtung zwei oder mehrere, jeweils mit einer Lochschablone L starr verbundene Pulverbehälter B auf, die mit jeweils einem horizontalen Schließblech S, das in einer horizontalen Ebene bewegbar ist, an deren unterem Ende verschließbar sind.
Indem zwei oder mehrere Pulverauftragsvorrichtungen P bevorzugt hintereinander angeordnet werden, können eine Reihe von Verbesserungen erreicht werden und können Pulvermischungen mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere verschiedener Härten oder Korngrößen, eingesetzt werden, wodurch der Aufbau der hergestellten thermoplastisch verformbaren Halbfabrikate eingestellt werden kann. Wenn mit unter- schiedlich großen Ausschnitten der Lochschablone die verschiedenen Pulver„übereinander" aufgebracht werden, können die unterschiedlichen Eigenschaften kombiniert werden. Insbesondere lässt sich die Steifigkeit derselben gezielt einstellen, beispielsweise können Halbfabrikate zur Verfügung gestellt werden, die in der Mitte härter und an ihrem Rand weicher sind.
Diese bevorzugte Ausführungsform einer Pulverauftragsvorrichtung weist darüber hinaus auch den Vorteil auf, dass in sämtliche Pulverbehälter B die gleiche Pulvermischung eingefüllt werden kann, wodurch die Befüllung der Lochausschnitte wesentlich schneller durchgeführt werden kann, und darüber hinaus auch gewährleistet ist, dass dies mit einer möglichst geringen Bewegung der Pulversäule erfolgt, damit die noch fragilen Rohlinge aus dem Kunststoffpulver oder aus der ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung ihre Form nicht verlieren. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform der Pulverauftragsvorrichtung auch möglich, jeweils unterschiedliche Lochschablonen einzusetzen, so dass die Form der erhaltenen Halbfabrikate gezielt gestellt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente
- ausgehend von einer ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung, - die mittels einer Pulverauftragsvorrichtung P, umfassend einen unten offenen Pulverbehälter B und eine unterhalb desselben sowie hiervon beabstandet angeordnete Lochschablone L mit einem oder mehreren Lochausschnitten, unter Ausbildung von Rohlingen auf einen horizontalen Hilfsträger aufgebracht wird, - die unter Zuführung von Wärme aufgeschmolzen und unter Erhalt der thermoplastisch verformbaren Halbfabrikate versintert werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass - die Rohlinge erhalten werden, indem der mit der Lochschablone L starr verbundene Pulverbehälter B, der mittels eines horizontalen Schließbleches S mit einer Stärke geringfügig unterhalb des Abstandes zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L an seinem unteren Ende verschlossen ist, bis auf den horizontalen Hilfsträger H oder einen Abstand entsprechend der gewünschten Dicke des Versteifungsmaterials hiervon abgesenkt wird, worauf das horizontale Schließblech S in einer Ebene im Wesentlichen parallel zum hori- zontalen Hilfsträger verschoben wird, und das untere Ende des Pulverbehälters B freigibt, so dass die Pulvermischung in die Lochausschnitte der Lochschablone L rieselt und dieselben füllt, worauf das horizontale Schließblech S erneut in die Position zurückbewegt wird, in der es den Pulverbehälter B am unteren Ende desselben verschließt.
Die erfindungsgemäße Pulverauftragsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht eingeschränkt bezüglich der einsetzbaren, ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung. Als Pulvermischung kann beispielsweise ein Gemisch aus schmelzbarem Kunststoffpulver und pulverförmigem Füllstoff entsprechend den Angaben in der DE 26 21 195 A1 eingesetzt werden, wobei der pulverför- mige Füllstoff eine mit der Korngrößenverteilung des Kunststoffpulvers vergleichbare Korngrößenverteilung von 50 bis 600 μηι, insbesondere 100 bis 400 μηι, aufweist. Das Kunststoffpulver kann gemäß Erfindung jedoch auch ohne Füllstoff oder in Mischung mit anderen Kunststoffteilchen eingesetzt werden. Die bei der zuletzt genannten Ausführungsform eingesetzten„anderen" Kunststoffteilchen sind Polymere, die in einem höheren Temperaturbereich schmelzen und damit im ungelösten Zustand die Funktion eines Füllstoffes übernehmen. Geeignete Gemische sind beispielsweise Gemische aus Hochdruck- und Niederdruckpolyethylen und solche aus einem Ethylen-Vinylacetat- Copolymerisat und einem Polyethylen. Als geeignete niedrig schmelzende Kunststoffe werden an dieser Stelle auch Polycaprolacton und ionomere Harze genannt. Als Füllstoffe können selbstverständlich auch Holzmehl, Korkmehl, Kreide, Talkum, Kieselerde und andere organische und anorganische Stoffe eingesetzt werden. Die ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltende Pulvermischung wird auf einen horizontalen Hilfsträger aufgebracht, der insbesondere ein antihaft-, bevorzugt teflonbeschichtetes Gewebeband sein kann und der die Rohlinge, die nach dem Auftrag der Pulvermischung in die Lochausschnitte erhalten werden, weitertransportiert, damit dieselben unter Zuführung von Wärme aufgeschmolzen und unter Erhalt der durch die Lochschablone vorgegebenen Form versintert werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Pulverauftragsvorrichtung P und Figur 2 eine weitere schematische Darstellung für eine erfindungsgemäße
Pulverauftragsvorrichtung P mit zwei Pulverbehältern B und zwei Schließblechen S.
Der Pulverbehälter B ist zur Lochschablone L beabstandet angeordnet und mit dersel- ben starr verbunden. Der Pulverbehälter B und die Lochschablone L sind in vertikaler Richtung bewegbar. Im Zwischenraum zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L und ist ein Schließblech S horizontal bewegbar und unterhalb der Pulverauftragsvorrichtung P ein Hilfsträger H angeordnet, der beispielhaft ein umlaufendes Gewebeband sein kann.
Die schematische Darstellung in Figur 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Pulverauftragsvorrichtung P mit zwei parallelepipedischen Pulverbehältern B, die jeweils an ihrem unteren Ende mittels eines Schließbleches S verschließbar sind.
In der Figur sind die Lochschablonen L nicht dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Pulverauftragsvorrichtung P zur Herstellung von Rohlingen von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente, ausgehend von einem schmelzbaren Kunststoffpulver oder einer ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung, umfassend einen unten offenen Pulverbehälter B sowie eine unterhalb desselben und hiervon beabstandet angeordnete Lochschablone L mit einem oder mehreren Lochausschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverbehälter B mit der Lochschablone L starr verbunden und bis auf einen Hilfsträger H oder einen Abstand von maximal 5 mm hierzu vertikal absenkbar, sowie mittels eines horizontalen Schließbleches L mit einer Stärke geringfügig unterhalb des Abstandes zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L an seinem unteren Ende verschließbar ist, wobei das Schließblech S in einer horizontalen Ebene bewegbar ist, dergestalt, dass es das untere Ende des Pulverbehälters B alternierend verschließt und wieder freigibt.
2. Pulverauftragsvorrichtung P nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lochschablone L eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 2,0 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 0,8 mm aufweist.
3. Pulverauftragsvorrichtung P nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech S eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 und 2 mm, bevorzugt eine Dicke von ca. 4 mm aufweist.
4. Pulverauftragsvorrichtung P nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech S eine nach oben abgeschrägte Schneidkante aufweist.
5. Pulverauftragsvorrichtung P nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Hub des mit der Lochschablone L starr verbundenen Pulverbehälters B maximal 10 mm beträgt.
6. Pulverauftragsvorrichtung P nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe zwei oder mehrere, jeweils mit einer Lochschablone L starr verbundene Pulverbehälter B umfasst, mit jeweils einem horizontalen Schließblech S, das in einer horizontalen Ebene bewegbar ist und das das untere Ende des Pulverbehälters B alternierend verschließt und wieder freigibt.
7. Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Halbfabrikaten für den Einsatz als Versteifungselemente ausgehend von einem schmelzbaren Kunststoffpuler oder einer ein schmelzbares Kunststoffpulver enthaltenden Pulvermischung, die mittels einer Pulverauftragsvorrichtung P, umfassend einen unten offenen Pulverbehälter B und eine unterhalb desselben sowie hiervon beabstandet an geordnete Lochschablone L mit einem oder mehreren Lochausschnitten, unter Ausbildung von Rohlingen auf einen horizontalen Hilfsträger aufgebracht wird, die unter Zuführung von Wärme aufgeschmolzen und unter Erhalt der thermoplastisch verformbaren Halbfabrikate versintert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlinge erhalten werden, indem der mit der Lochschablone L starr verbundene Pulverbehälter B, der mittels eines horizontalen Schließbleches S mit einer Stärke geringfügig unterhalb des Abstandes zwischen dem Pulverbehälter B und der Lochschablone L an seinem unteren Ende verschlossen ist, bis auf den horizontalen Hilfsträger oder einen Abstand entsprechend der gewünschten Dicke des Versteifungsmaterials hiervon abgesenkt wird, worauf das horizontale Schließblech S in einer Ebene im Wesentlichen parallel zum horizontalen Hilfsträger verschoben wird, und das untere Ende des Pulverbehälters B freigibt, so dass die Pulvermischung in die Lochausschnitte der Lochschablone L rieselt und dieselben füllt, worauf das horizontale Schließblech S erneut in die Position zurückbewegt wird, in der es den Pulverbehälter B am unteren Ende desselben verschließt.
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