DE1806138A1 - Verfahren zum Herstellen geformter Artikel - Google Patents
Verfahren zum Herstellen geformter ArtikelInfo
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Description
Verfahren zum Herstellen geformter Artikel
Zusatz zu Patent ,
(Patentanmeldung P 15 04 198.2)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
eines geformten Artikels in einem Formhohlraum aus einer niehtgeschäumten,
formbaren Kunststoffmasse, die beim Erwärmen aushärtet, und wobei in diesen Formhohlraum eine bestimmte Menge
der nicht-geschäumten Kunststoffmasse in geringerem Volumen
als dem des Formhohlraumes eingeführt wird, der Formhohlraum mit der darin befindlichen Masse in Bewegung versetzt wird,
die Form während ihrer Bewegung bis zum ausreichenden Vorschäumen der Kunststoffmasse erwärmt wird und die Form während
der Bewegung und Erwärmung über einen relativ kleinen Durchlas bzw. Kanal mit unter geringerem Druck als im Forminneren
stehenden Gas in Verbindung gebracht wird und ab Beginn der Bewegung die Form bis auf diesen Durchlas geschlossen gehalten
wird, nach Patent (Patentanmeldung
P 15 64 198.2 vom 30.12.1965).
90 26/-1267
Im Hauptpatent ist ein Verfahren zur Herstellung geschäumter
Artikel, beispielsweise Puppenkörper und dgl. beschrieben, wobei eine vorbestimmte Menge einer nicht-geschäumten Kunststoffzusammensetzung,
insbesondere Vinylplastisol, in einen Formhohlraum mit einer Menge, die volumenmäßig kleiner als das Volumen
des Formhohlraumes ist, eingeführt wird und der Formhohlraum mit der darin befindlichen Masse wie beim Gießen unter Drehbewegung
bzw. beim Schleuderguß bewegt wird. Während diese Hohlform bewegt wird, wird sie ausreichend erwärmt, um die darin
befindliche Kunststoffzueammeneetzung zu schäumen, und, während
die Hohlform bewegt und erwärmt wird, wird die Hohlform durch einen relativ kleinen Kanal mit einem Gas in Verbindung
gesetzt, dessen Druck geringer als der innerhalb der Hohlform
vorhandene, insbesondere der der Umgebung des sich drehenden Gießofens ist, während die Form im übrigen geschlossen gehalten
wird, derart, daß die synthetische plastische Masse geschäumt wird, wodurch die synthetische plastische Masse unter Füllung
der Hohlform geschäumt und ausgehärtet wird, wobei die Außenseite des entstehenden geschäumten Artikels der umgebenden
Oberfläche der Hohlfora angepaßt ist.
Das obengenannte Verfahren hat eich, als recht brauchbar bei
der Herstellung gtschäuater Artikel erwiesen, obwohl in bestimmten
Fällen es vorteilhaft ist, die genannten Verfahren entsprechend den gegebenen lehren zu modifizieren. Ein kontinuierliches
Gießen unter Drehen Über das gesamte Verfahren ist äußerst wünsohenawert, die Verweilzeit im sich drehenden
Gießofen ist jedoch manchmal kritisch, da solche Ofen relativ I
teuer sind. Vom wirtschaftlichen Standpunkt 1st es daher oft j
wichtig, die Verweilzeit im sich drehenden Gießofen auf ein
Minimus herabzusetzen, während doch ein Produkt der vorher genannten Art erzeugt wird, das innen in ausgezeichnetex Weise
als Vollkörper geschäumt und kontinuierlich von Oberfläche zu Oberfläche ist, wobei eine gut· glatte Haut den gesamten geschäumten
Artikel umhüllt.
ORIGINAL INSPECTED
909826/1267 ■;*
Ss hat sich man herausgestellt, daß die Verweilzeit im sich
drehenden Gießofen auf ein Minimum herabgesetzt werden kann,
ohne daß in irgendwie beachtlicher Weise die Eigenschaften des Endproduktes beschädigt werden» wenn eine schäumbare
Kunststoffmasse, beispielsweise ein Vinylplastisol über das
Forminnere während eines Drehgießverfahrens verteilt wird, wobei während dieser Zeit die Hohlform erwärmt wird, derart, daß
eine Schicht der Kunststoffmasse auf dem Inneren der iormwände geliert, gefolgt von der Entfernung der Hohlform von dem
sich drehenden Gießofen, wobei diese in direktem Kontakt mit (
einem flüssigen Heizmedium eingetaucht wird, dessen Temperatur ausreicht, um ein Schäumen der gelierten Schicht der Kunststoffmasse innerhalb der Hohlform herbeizuführen, während die
Hohlform noch gegen die Umgebung, im vorliegenden fall das
flüssige Heizmedium, entlüftet wird, dessen Druck geringer
als der ist, der innerhalb der Hohlform wenigstens während der letzten Stufen des Schäumungevorganges herrscht.
DarÜberhinaus bietet die Verwendung eines flüssigen heizenden
Mediums sahlreiohe Vorteile außer der optimalen Verminderung
der Verwellzei-fc im sich drehenden Gießofen. Zunächst kann, da
die gesamte !form sich in direktem Xontakt mit dem flüssigen
Heismedium befindet, ein ausgezeichneter Wärmeübergang durch die Hohlform erreicht werden, während "heiße" und "kalte"
Punkte vermieden werden, did manchmal In einem gewöhnlichen
beheizten Luftofen zu finden sind« Wird darüberhlnaus ein
flüssiges Heizmedium auagextfutzt, welches klar und farblos
ist, beispielsweise Glycerin, so können die formen hierdurch
von Bedienungspersonal visuell betrachtet werden, um den Punkt
festzustellen, bei dem Stränge der schäumbaren Kunststoffmasse durch den kleinen Kanal oder die Löcher eztrudlert werden,
wodurch dem Bedienungspersonal die Beendigung des Sohäumungsvorgangei angezeigt wird und ein "Überblasen" oder "TJnterblasen" der Kunststoffmasse auegeschaltet wird. Hierdurch wird
die Durchführung des Verfahrens von relativ unerfahrenem Be-
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dienungspersonal erleichtert und Ausschuß zum großen Teil vermieden, der sonst aufgrund übermäßig kurzer oder übermäßig
langer Heizzeiten auftreten kann.
In brauchbarer Weise kann zwar der Gießschritt unter Drehung innerhalb eines üblichen Drehgießofens gefolgt von der Entfernung aus dem Drehgießofen für die Flttssigkeitsheizbehandlung
während des Schäumens und Aushärtens durchgeführt werden; es
wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, das gesamte Verfahren in flüssigem Heizbad auszuführen, wobei die Formen zunächst
dem Gießen unter Drehen ausgesetzt sind und gewünschtenfalls
während der Schäumungs- und Aushärtungsschritte stationär gehalten werden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden» in
denen
Figur 1 eine teilweise perspektivische Darstellung eines feiles eines sich drehenden Gießofens n§ch einer Aueführungefora
der Vorrichtung zum Abstützen einer Vielzahl von Formen zur Herstellung von Puppenkörpern während des Verarbeiten geschäumter Gegenstände nach der Erfindung ist; <
:
Figur 2 ist eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, und zeigt ein Ausftthrungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des FlüssigkeitshiezverfAhrens.
Ee können zwar bekannte Drehgießeinrichtungen erfindungsgemäß
benutzt werden, ein Träger für viele Formen, wie er in Figur 1 dargestellt ist, ist jedoch besonders wünschenswert. Ein Teil
eines Üblichen Drehgießofens ist bei 111 geseigt und weist
eine zentrale Welle 112 und ein Paar von Platten 113 auf, die von der Querwelle 114 getragen werden, welche Über eine übliche
Getriebeanordnung unter rechten Winkeln zur Zentralwi3.lt 112
verbunden ist. Ein Paar von Trägereinrichtungen sind *ilg#mein
mit dem Bezugszeichen 115 bezeichnet und bestehen jeweils aus
!-*M09826/1267
|i- einem Plattenelement 116, welches vorzugsweise ein gesondertes
Element ist, welches in irgendeiner üblichen Weise, beispielsweise mit Schrauben oder dgl. 117 an Platten 115 des sieh drehenden
Gießofens befestigt werden kann. Die Verwendung der beL-den
Plattenelemente 116, die, wie in Figur 1 dargestellt, an sich gegenüberstehende Seile des sich drehenden Gießantriebsmechanismus
befestigt sind, bietet den Vorteil, daß ein Plattenelement entfernt werden kann, um anschließend die Formen
in dem flüssigen Heizbad gewünschtenfalls zu verarbeiten, während ein*' neues zusätzliche Formen tragendes Plattenelement
anstelle hiervon eingeführt werden kann.
Vier Formen wurden in der Zeichnung zu Zwecken der Erläuterung
angeklemmt an jedes Plattenelement 116 dargestellt, jede gewünschte Anzahl von Formen kann jedoch verwendet werden und
die Anordnung und Anzahl der Formen ist lediglich die Größe des Ofens und/oder des flüssigen Heizbades begrenzt. Die dargestellten
Formen haben zwar eine Geaalt, durch die sich ein Puppenkörper formen läßt, selbstverständlich können die Formen
jedoch ohne weiteres so ausgelegt werden, daß irgendwelche Artikel einschließlich vollständiger Puppen, deren Köpfe integral
hieran befestigt sind, Puppen mit eingebetteten Drahtrahmen, Puppen mit hintersehnittenen Seilen zur Aufnahme vorgeformter
Augenelemente und dgl. sowie "schlaffe" Puppen (die natürliche Bewegungen auszuführen in der Lage sind) oder andere
Artikel, beispielsweise Armlehnen für Automobile und dgl. geformt werden können» Auf jeden Fall sollen vorzugsweise die
Formen wie in Figur 1 dargestellt, versetzt angeordnet sein, um den besten Zugang zu den einzelnen Oberflächenteilen jeder
Form für das Heismedium im Ofen und somit im Flüssigkeitsheisbad
zu bieten.
Jedes Plattenelement 116 weist eine Vielzioa von Formkltmmeinriehtungen, allgtmei» «it 118 bezeichnet, zur Verwendung bei
einer form 120 a%? Si· Formen 120 tragen nach der Darstellung
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Absohirmeinrichtungen 122, die den Anteil der Wärme begrenzen,
welcher die Flächen der Hohlform kleineren Querschnittes erreicht,
beispielsweise die Arm- und Beinteile, die Art der Abschirmung, die gegebenenfalls benutzt wird, hängt wenigstens
zum Teil von der Lage der Extremitäten des Artikels relativ zum Körper während der Verarbeitung nach der Erfindung ab.
Vie vorher erwähnt, hat es sich nun herausgestellt, daß eine
brauchbare alternative, für kontinuierliches Gießen unter Drehen von der Benutzung eines flüssigen Heizmediums anstelle des
gewöhnlich beheizten Luftofens für einen Teil oder für sämtliche
Verfaheenssehritte abhängt, Zur weiteren Biskussion diesee
Vorgehen! soll auf Figur 2 Bezug genommen werden, wonach eine der Formträgereinrichtungen 115 der Anordnung nach Figur
eingetaucht bzw. untergetaucht in einem Gefäß 125 dargestellt ist, welches ein flüssiges Heizmedium 126 mit hohem Siedepunkt
enthält. Wünschenswert ist, daß das flüssige Heizmedium 126 einen Siedepunkt aufweist, der ausreichend oberhalb der Temperatur
liegt, die notwendig ist, um das Aushärten und Schäumen der Kunststoffmasse in den Formen 120 zu bewirken, derart,
daß das Heizmedium 126 nicht relativ schnell verdampft. Nach
der Ausführungsform der Figur 2 wird die Kunststoffmasse zunächst in einen sich drehenden Gießofen der dargestellten Art, beispielsweise
nach Figur 1 "geliert" und dann werden entweder die
Einzelformen oder eine der Formträgerplatten mit den hierauf befindlichen Vielfachformen vom Ofen entfernt und im flüssigen
Heizmedium 126 untergetaucht, um das Aushärten und Schäumen zu
bewirken. Das Heizmedium 126 wird hierbei auf eine Temperatur
unterhalb seines Siedepunktes gebracht, die jedoch ausreicht, um ein Aushärten und Schäumen der gelierten Schicht innerhalb
der Formen 120 zu bewirken. Die Temperatur des Heizmediums 126
kann auf jeden gewünschten Niveau durch geeignete Einrichtungen
gehalten werden. Beispieleweise kann das Gefäß 125 erwärmt
werden, indem Rohre in dessen Basieteil verwendet werden, durch
die heiße aas« treten; gewiinechtenfalle können jedoch elektri-
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sehe, schematise]! durch das Bezugszeichen 128 angedeutete
Heizelemente direkt in' die Wände des Gefäßes 125 in an sich ■bekannter Weise eingebaut werden. Alternativ kann selbstverständlich irgendeine andere konventionelle Einrichtung verwendet werden, um die !Temperatur des Heizmediums 126 anzuheben und dieses auf dem gewünschten Niveau zu halten.
Es können zwar verschiedene flüssige Medien verwendet werden,
die dunkel, hell, klar oder deckend bzw. luftundurchlässig sind, wünschenswerterweise soll dieses Medium jedoch relativ klar
sein, so daß die Formen 120 visuell, während des Schäumungevorganges beobachtet werden können, wodurch das Austreten von
Strängen der geschäumten Masse aus den Intlüftungsöffnungen in
der Form 120 als Signal für das Bedienungspersonal dienen kann,
daß das Aushärten und Schäumen abgeschlossen ist. Beispielsweise soll Glyzerin als Heizmedium genannt werden, welihes die
obengenannten wünschenswerten Eigenschaften erfüllt, irgendeine andere Flüssigkeit mit relativ hohem Siedepunkt kann jedoch
im Rahmen der Erfindung verwendet werden.
Das flüssige Heizmedium 126 liefert zwar einen Druck außerhalb der Formen 120, der größer als der gewöhnliche Luftdruck der
Atmosphäre sein kann, dieser Brück kann jedoch als reduzierter Druck der Umgebung angesehen werden, der eine Entlüftung ermöglicht, die für die Zwecke der Xrfindung notwendig ist, da
der Druck innerhalb der Hohlfirmen, insbesondere während der letzten Teile der Schäuaungephase so ausreichend über dem
durch das flüssige Heizaedium auf die Formaußenseiten ausgeübten Druckes liegt, daß die Haut des Produktes rasch an dem
Ort der Entlüftungsöffnungen aufgebrochen wird, was zu einem
Extrudieren des Sehauaaaterials durch die Entlüftungsöffnungen
führt, wodurch die Bildung von Foren oder Fehlstellen in der Oberfläche des Produkte» ausgeschlossen wird und hierdurch
eine glatte Außenhaut gewährleistet ist, die in der Lage ist, eine hohe Detailauflösuzig und einen kommerziell brauchbaren
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"Griff" zu erzeugen. Darüberhinaus besitzt ein in dieser Weise gefomtes Produkt einen geschlossenzelligen Aufbau und ist
wasserdicht.
Die Formträgerplatte kann nach Herausnahme aus den Dreh-Gießofen 111, in das flüssige Heizmedium 126 eingetaucht werden,
während eine Vielzahl von Formen von dieser getragen werden, derart, daß ein direkter Eontakt zwischen dem flüssigen Heizmedium und den Formen gewährleistet ist und kann hiernach in
h beliebiger üblicher Weise entfernt werden.
Beispielsweise kann die Formträgerplatte 115 lediglich durch
einen nicht-dargesteilten Elevator getragen werden, der durch
irgendeinen üblichen Mechanismus abgesenkt und angehoben werden
kann, der sohematisch durch die Doppelpfeile 130 in Figur 2
dargestellt ist.
Hach dem Entfernen aus dem flüssigen Heizmedium können die Formen in einem nioht-dargestellten Wasserbad abgeschreckt bzw·
gelöst ,if geöffnet und das Produkt entfernt werden.
. Zusätzlich zu einer verbesserten Produktqualität, die aus der
Verwendung eines flüssigen Heizmediums in bestimmten Fällen
herrührt, soll unterstrichen werden, daß die Verwendung eines
flüssigen Heizmediums auch eine größere Geschwindigkeit zur
Erreichung zufriedenstellender Ergebnisse ermöglicht. Das Geschwindigkeitskriterium soll nicht überbewertet werden, da
es sich aufgrund der Verwendung eines flüssigen Heizmediums herausgestellt hat, daß die gesamte Verarbeitungszeit auf die .,
Hälfte derjenigen zurückgeführt werden kann, die für !rockengasöfen erforderlich ist.
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Claims (12)
1.) Verfahren zum Herstellen eines geformten Artikels in einer Hohlform aus einer nicht-geschäumten, formbaren
Kunststoffmasse, die beim Erwärmen aushärtet, wobei in die
Hohlform eine bestimmte Menge.der nioht-geschäumten Kunststoffmasse mit einem Volumen geringer als dem der Hohlform
eingeführt wird, wobei das Volumen jedoch ausreicht, nach Schäumen der Kunststoffmasse die Hohlform unter Bildung eines
kontinuierlich geschäumten Artikels innerhalb der Hohlform zu füllen, die Hohlform mit der darin befindlichen Mamse in Bewegung gesetzt wird, die form während ihrer Bewegung bis zum
ausreichenden Verschäumen der Kunststoffmasse erwärmt und die Form während der Bewegung und Erwärmung über einen relativ kleinen Durchlaß bzw. Kanal mit einem Gas unter geringerem Druck als
dem im Forminneren herrschenden in Verbindung gebracht und ab Beginn der Bewegung die form bis auf diesen Durchlaß geschlos
sen gehalten wird, nach Patent
(Patentanmeldung P 15 64 193.2), dadurch gekennzeichnet, daS
wenigstens ein größerer Teil der Verfahrensschritte des Auehärtens und Schäumens sowie der Verbindung mit der Unterdruckquelle durchgeführt wird, lau-dem die den formhohlraum enthaltende ¥orm in ein flüssiges Heizmedium eingetaucht wird, welches auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, um ein
Aushärten und Schäumen der Kunststoffmasse herbeizuführen.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß
der Siedepunkt des flüssigen Heizmediums höher als diese Temperatur gewählt ist. . ".'ir...
3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Heizmedium tlyzerin ist.
OBKSNALIHSPSCTED
4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verfahrensschritte von der Bewegung der Form bis zum In-Verbindung-Setzen des Formhohlraumes mit einer Unterdruckquelle
in dem flüssigen Heizmedium durchgeführt werden.
5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Bewegen der Form wie das Gelieren der Kunststoffmasse auf den Wänden des Formhohlraumes durchgeführt werden, in-
* dem gleichzeitig die Hohlform auf einer Kreisbahn um eine erste Achse und mit einer Drehbewegung um eine zweite Achse bewegt
wird, die unter einem Winkel zur ersten Achse angeordnet ist.
6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die nicht-geschäumte Kunststoffmasse im wesentlichen aus einem schäumbaren Vinylplastisol besteht.
7.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform während des Aushärtens und Schäumens der gelierten Kunststoffmasse in einem flüssigen Heizmedium erwärmt wird
und wobei der Verfahrenssohritt des Schäumens und der Verbin-
- dung mit einer Unterdruckquelle wenigstens zum Teil dadurch Γ erreioht wird, daß im Abstand angeordnete Stellen in der Hohlform de« flüssigen Heizmedium ausgesetzt werden.
8.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schäumen und Gelieren der Kunststoffmasse in Anwesenheit von Wärme durchgeführt wird, bis die Stränge der geschäumten
Kunststoffmasse durch Durchlässe oder Kanäle eztrudiert werden und die Hohlform dann zum Kühlen des darin befindlichen
geschäumten Artikels abgeschreckt bzw« gelöscht wird.
9.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Artikel tin gesohlujitfrjiuppenkörper, der wenigstens einen
Torso sowie Arme und Beine aufweist, ist.
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10.) Verfahren zur Bildung eines geschäumten Artikels
aus einer nicht-geachäumten Kunststoffmasse, die durch Erwärmung gelierbar, aushärtbar und schäumt)ar ist und ein Kunststoff harz, Weichmacher und Treibmittel enthält, wobei die
Kunststoffmasse zunächst über die Innenflächen der Hohlform
verteilt und hierauf geliert und anschließend ausgehärtet und innerhalb der Hohlform geschäumt wird, während die Hohlform
durch relativ kleine Durchlässe mit einer Quelle mit einem Druck niedriger als dem innerhalb der Hohlform verbunden wird, nach
Patent ·.···..· · (Patentanmeldung
P 15 64 198.2), dadurch gekennzeichnet,daß die Form mit dem darin ausgebildeten Porehohlraum in ein flüssiges Heizmedium eingetaucht wird, das bis auf eine Temperatur erhöht ist, die
ausreicht, das Aushärten und Schäumen der Kunststoffmasse herbeizuführen.
11.) Verfahren naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Heizmedium «inen Siedepunkt oberhalb dieser
Temperatur aufweist.
12.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffmasse ein Jfschäumbares Vinylplaatieol ist.
1?») Verfahren naoh Anspruch 1O9 dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffmasse ein schäumbares Vlnylplastisol und
das flüssige Heizmedium Glyzerin ist,
14·) Sohäumbarer Artikel, hergestellt nach dem Verfahrens
eines der Ansprüche 1 bis 13.
15·) Schäumbarer Artikel, bestehend aus wenigstens einem
fell einer Puppe mit einem Torsoteil und Integralen Armen und
Beinen, wobei die Haut kontinuierlich den gesamten Teil der
Puppe umhüllt, hergestellt nach einem des Ansprüche 1 bis 13.
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