-
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Brausen aus warmverformbarem
Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum
Herstellen von Brausen aus warmverformbaren Kunststoff, bei dem ein Schlauch von
einer bestimmten Menge auf Verformungstemperatur vorgewärmten Kunststoff durch die
Ringdüse einer Schneckenpresse auf eine bestimmte Länge nach unten ausgepreßt, zwischen
die Hälften einer nachgeschalteten Blasform gebracht und an dem Ringdüsenende zusammengepreßt
wird.
-
Es ist also bereits bekannt, Handbrausen aus Kunststoff herzustellen,
und zwar den eigentlichen Handbrausegriff in mehrere Teile zu unterteilen, die einzeln
gefertigt und anschließend zusammengesetzt werden. Die einzelnen Teile der Handbrause
wurden bisher durch Spritzen oder Pressen hergestellt. Allein diese Fertigungsart
bringt den Nachteil mit sich, daß sehr hochwertige Formwerkzeuge erforderlich sind,
die einen entsprechend hohen Aufwand verursachen.
-
Es kommt hinzu, daß für das Verwenden bzw.
-
Zusammensetzen der einzelnen Handbrauseteile besondere zusätzliche
Maßnahmen getroffen werden müssen, beispielsweise bestimmte Gewinde zum Anschrauben
des Siebvorsatzes. Um zu verhindern, daß an diesen Verbindungsstellen Wasser austritt,
sind besondere Dichtungsorgane erforderlich, z.B. Gummiringe, die zwischen dem Brausegriff
und dem eigentlichen Brausesieb eingelegt werden müssen. Diese Herstellungsart der
Handbrausen ist sehr umständlich und bedingt sehr komplizierte Werkzeuge und infolgedessen
einen großen Kostenaufwand.
-
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Hohlkörper aus Kunststoff
im Blasverfahren herzustellen.
-
Dabei ist aber der Hohlkörper jeweils nur an einem Ende mit einer
Öffnung zum Einführen der Blasluft versehen. Der Hohlkörper hat also nach dem Verlassen
der Form eine vollkommen geschlossene Wand, wenn man von der genannten Öffnung absieht.
-
Ferner ist bekanntgeworden, die eine Formhälfte einer vertikal geteilten
Blasform fest mit einem Maschinengestell zu verbinden, die andere Formhälfte dagegen
auf dem Maschinengestell beweglich anzuordnen. Die verschiebbare Formhälfte ist
dabei mit dem Kolben eines Druckluftzylinders verbunden.
-
Bei einer weiteren bekannten Blasform dieser Art, deren eine Formhälfte
fest mit einem Maschinengestell verbunden, deren andere Formhälfte dagegen auf dem
Maschinengestell verschiebbar angeordnet ist, dient ein steuerbarer Druckmittelzylinder
mittels seines Kolbens zur Verschiebung der hiermit verbundenen beweglichen Formhälfte.
-
Wie zu Anfang schon erwähnt wurde, ist bei der Erfindung von einem
warmverformbaren Kunststoff
in Form eines Schlauches ausgegangen worden, wobei der
Schlauch mittels in das offene Ende eingeführter Druckluft bis zum Anliegen an der
Innenwand der Blasform aufgeblasen wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisherigen
Fertigungsverfahren und Vorrichtungen für die Anfertigung von Hohlkörpern aus warmverformbarem
Kunststoff zu vermeiden und in einem einzigen Arbeitsgang Hohlkörper herzustellen,
bei welchen ein Teil der Wandung mit einer Anzahl von Durchtrittsöffnungen versehen
ist. Bei der Erfindung liegt der Grundgedanke vor, das Herstellungsverfahren bzw.
die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung so zu gestalten, daß
der Hohlkörper aus einem einzigen Stück besteht.
-
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Schlauch mittels in das offene Ende eingeführte Druckluft bis zum Anliegen an der
Innenwand der Blasform aufgeblasen und bei noch geschlossener Form ein Flächenteil
des Brausenkopfes mit einer Anzahl dicht nebeneinanderliegenden Löchern versehen
wird. Auf diese Weise ergeben sich verschiedene sehr wesentliche Vorteile. Für den
Hersteller erweist sich als günstig, daß ein nachträgliches Bearbeiten, abgesehen
von kleinen Verputzarbeiten, insbesondere infolge der Werkzeugfuge, nicht erforderlich
ist. Damit wird die Fertigung beschleunigt. Es wird ferner eine volle Freiheit für
die Formgebung der Hohlkörper nach ästhetischen und funktionellen Gesichtspunkten
geschaffen, da auch bei sehr komplizierten Hohlformen keine Schwierigkeit besteht
die Hohlkörper aus der Form herauszunehmen. Es brauchen weiterhin keinerlei Paßmaße
beachtet zu werden, die bei den oben erläuterten
bekannten zusammengesetzten
Handbrausen eine wesentliche Rolle spielen.
-
Für den Verbraucher, also denjenigen, der die Handbrause benutzt,
ergibt sich der Vorteil, daß die Sieblöcher einer Verkrustung praktisch nicht unterliegen,
da auch der Siebteil aus Kunststoff hergestellt ist. Bei den zusammengesetzten Handbrausen
ist die Siebfläche dagegen stets aus Metall gebildet, an welchem sich Wasserstein
vor allen Dingen sehr leicht ansetzt. Es kommt hinzu, daß der gemäß der Erfindung
hergestellte Hohlkörper völlig stoßunempfindlich ist und eine leichte Sauberhaltung
bietet, da wegen des geschlossenen einheitlichen Stückes keine Rillen, Kanten oder
sonstige Unebenheiten, an denen sich Schmutz festsetzen kann, vorhanden sind.
-
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
bei der ein Vorratsbehälter mit Heizeinrichtung für den Kunststoff, eine anschließende
Schneckenpresse mit Ringdüsen und eine nachgeschaltete mehrteilige Blasform mit
einem Druckluftanschluß an dem von der Ringdüse abliegenden Ende vorgesehen sind,
wird dadurch geschaffen, daß ein Teil der Innenwand der einen Formhälfte Durchgangslöcher
für den Durchtritt der an einem verschiebbaren Gleitstück befestigten Perforierstifte
aufweist.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Perforierstifte
mit einer elektrischen Heizvorrichtung verbunden. Auf diese Weise lassen sich die
Löcher besonders schnell und einfach herstellen, und die Perforierstifte können
in Anpassung an den jeweiligen Kunststoff leicht auf die passende Temperatur gebracht
werden.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich
aus dem Nachfolgenden.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Handbrausengriff
in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen Griff und Fig. 3
eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung von Hohlkörpern,
zum Teil im Schnitt.
-
Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines aus warmverformbarem
Kunststoff hergestellten Hohlkörpers, nämlich einer Handbrause, die aus einem leicht
gebogenen schaftartigen Griff 1 und einem Siebkopf 2 besteht. An dem äußeren Ende
des Schaftes ist ein Anschlußgewinde 3 zur Befestigung an einem biegsamen Rohr oder
Schlauch od. dgl. für die Zuführung des Brausewassers vorgesehen. Ein Teil der Wandung
dieses flaschenartigen Hohlkörpers, nämlich der Flächenteil 4, ist als kreisrunde
Fläche ausgebildet und wird von einem Rand 5 umgeben. Der Flächenteil 4 weist eine
Anzahl dicht nebeneinanderliegende Löcher 6 für den Durchtritt des Brausewassers
auf.
-
Zur Herstellung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kunststoffhohlkörpers
dient die Vorrichtung, die in F i g. 3 wiedergegeben ist. Das zu verformende Material
wird in einem Einfülltrichter 7 in üblicher Weise eingegeben. Es können zur Verarbeitung
alle geeigneten Kunststoffe kommen, die durch Blasen in an sich bekannter Weise
verformt werden können. In der Blastechnik sind beispielsweise Kunststoffe wie Polyäthylen
und Polystyrol bekannt. Der Kunststoff gelangt in einen gestrichelt
angedeuteten
Behälter 8, der durch eine geeignete Heizvorrichtung in dem unteren Kasten 9 auf
eine solche Temperatur erhitzt wird, daß der Kunststoff durch Pressen und vor allen
Dingen durch Blasen auf die gewünschte Form gebracht werden kann. Nach der Art einer
an sich bekannten Schneckenpresse wird der Kunststoff somit vorbereitet und durch
die angedeutete Schnecke 10 nach dem abgewinkelten Austrittsstutzen 11 hin gepreßt.
Der Austrittsstutzen ist an seinem äußeren Ende als Ringdüse 27 ausgebildet bzw.
mit einem ringdüsenartigen Einsatz ausgestattet. Der erhitzte Kunststoff wird auf
diese Weise durch Wirkung der Schnecke, die im übrigen auch durch ein anderes Preßmittel
ersetzt werden kann, aus der Ringdüse herausgepreßt, so daß ein vertikal herabhängender
Schlauch 12 von ganz bestimmter Länge entsteht. Im Bereich des herabhängenden Stückes
des Schlauches 12 ist eine Form vorgesehen, die in zwei Hälften aufgeteilt ist.
Die eine Formhälfte 13 ist feststehend auf dem Maschinengestell 14 befestigt, während
die andere Formhälfte 15 als verschiebbarer Schlitten ausgebildet ist. Die Verschiebungsrichtung
ist durch den Pfeil 16 angedeutet. Die Verschiebung des Schlittens erfolgt mit Hilfe
eines Druckluftzylinders 17, der ebenfalls auf dem Maschinengestell gehalten ist.
-
Die beiden Formen sind so gestaltet, daß sie den Schlauch 12 allseitig
umschließen können. Beim Zusammenpressen der beiden Formteile wird das obere Ende
des Schlauches durch die Kanten 18 und 19 zusammengedrückt und gleichzeitig von
dem nachfolgenden Schlauch abgetrennt. In diesem zusammengepreßten Zustand erhält
der Schlauch in der Form eine Lage, in welcher sich das untere Ende des Schlauches
oberhalb der Druckluftleitung 20 befindet, wie weiter unten noch näher beschrieben
ist.
-
In dem oberen Teil der beweglich gelagerten Formhälfte 15 befindet
sich das Werkzeug zum Herstellen der Lochung in dem Flächenteil 4 der weiter oben
beschriebenen Handbrause. Das Werkzeug besteht im wesentlichen aus einem Druckluftzylinder21,
einem kolbenartigen Gleitstück 22 und einer Kolbenstange 23 sowie einer Anzahl Perforierstiften
24. Die Perforierstifte ragen aus der vorderen Fläche 25 der Formhälfte 15 heraus,
wenn sich der Kolben 22 in seiner linken Anschlagstellung befindet. Es kann eine
nicht gezeichnete elektrische Heizeinrichtung vorgesehen sein, welche die Perforierstifte
24 nach der Art eines elektrischen Lötkolbens beispielsweise aufheizt, und zwar
auf eine Temperatur, die höher liegt als die Erhärtungstemperatur des betreffenden
Kunststoffes. Bei der Verarbeitung von Kunststoffen, die einen verhältnismäßig hochliegenden
Erweichungspunkt besitzen, kann man die beiden Formhälften auch mit einer Wasserkühlung
vorsehen.
-
In dem linken Teil der F i g. 3 ist eine Schaltsäule 26 eingezeichnet,
die zur Regulierung der Temperaturen, der Preßluftdrucke und des Taktes und der
Nacheinanderfolge der einzelnen Arbeitsvorgänge dient. Mit besonderem Vorteil kann
die gesamte Vorrichtung so ausgestaltet sein, daß ihr Arbeitsablauf vollautomatisch
geht. Diese vollautomatische Steuerung der Anlage kann beispielsweise mit Hilfe
einer Nockenwelle vorgenommen werden, wobei die einzelnen Nocken die Aufeinanderfolge
der Arbeitsl vorgänge bestimmen.
-
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende.
Die Schneckenpresse preßt ein
bestimmtes Stück eines erhitzten Schlauches
12 aus der Ringdüse 27 am unteren Ende des Austrittsstutzens 11 heraus. Bei Erreichung
der erforderlichen Länge des Schlauches schaltet die Presseneinrichtung ab. Sodann
wird die verschiebbar gelagerte Formhälfte 15 durch Wirkung des Druckluftzylinders
17 aus der rechten in die linke Endstellung verschoben.
-
Die beiden Formhälften werden also zusammengeführt, wodurch der Schlauch
12 an dem oberen Ende abgepreßt und von den Formhälften aufgenommen wird. Das untere
Ende des Schlauches 12 wird um die Austrittsöffnung der Druckluftleitung 20 dicht
herumgespannt. In diesem Zustand wird durch die Druckluftleitung 20 Luft in das
Innere des Schlauches eingeführt, so daß der Schlauch gegen die Formwand gepreßt
wird und die gewünschte Form des Hohlkörpers einnimmt. Die in der Form vorhandene
Luft kann durch nicht gezeichnete Öffnungen nach außen hin entweichen, so daß durch
sie der Verformungsvorgang nicht gestört wird. Sobald sich der Schlauch an die Formwand
anlegt, erstarrt der Kunststoff, da die Formen eine Temperatur aufweisen, die unterhalb
des Erweichungspunktes des Kunststoffes gehalten wird.
-
Nach diesem Vorgang wird der Druckluftzylinder 21 unter Druck gesetzt,
so daß die heißen Perforierstifte 24 aus der Fläche 25 austreten und sich in den
Flächenteil 4 der Handbrause einarbeiten und somit die Perforierung herstellen.
Zweckmäßigerweise werden die Perforierstifte 24, wie auch in der Zeichnung dargestellt,
in waagerechter Richtung gegen eine senkrecht verlaufende Kunststofffläche geführt.
Bei diesem Perforier-Schmelzverfahren kann das Innere des Hohlkörpers weiter unter
Druck gehalten werden.
-
Die Perforierstifte 24 können nunmehr wieder zurückgezogen werden,
was ebenfalls zweckmäßigerweise durch Preßluft oder durch Federkraft erfolgt.
-
Anschließend werden die beiden Formhälften wieder auseinandergefahren,
so daß der fertige Hohlkörper herausgenommen werden kann. Die Preßnaht wird zweckmäßigerweise
in noch warmem Zustand entfernt.
-
Es kann nunmehr die Schneckenpresse wieder eingeschaltet werden,
so daß sich der oben beschriebene Vorgang wiederholt.
-
Nach dem oben beschriebenen Verfahren bzw. mit der erläuterten Vorrichtung
können Hohlkörper mit den verschiedensten Wandstärken bis zu mehreren Millimetern
Stärke in der verschiedensten Formgebung hergestellt werden. Es beschränkt sich
die Erfindung keineswegs auf das dargestellte Ausführungs beispiel, sondern ist
in gleichem Maße auch auf andere Hohlkörper mit irgendwelchen gelöcherten Wandteilen
mit Erfolg anzuwenden.
-
Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Brausen aus warmverformbarem
Kunststoff, bei dem ein Schlauch von einer bestimmten Menge auf Verformungstemperatur
vorgewärmten Kunststoff durch die Ringdüse einer Schneckenpresse auf eine bestimmte
Länge nach unten ausgepreßt, zwischen die Hälften einer nachgeschalteten Blasform
gebracht und an dem Ringdüsenende zusammengepreßt wird, dadurch gekennz e i c h
n e t, daß der Schlauch mittels in das offene Ende eingeführter Druckluft bis zum
Anliegen an der Innenwand der Blasform aufgeblasen und bei noch geschlossener Form
ein Flächenteil des Brausenkopfes mit einer Anzahl dicht nebeneinanderliegenden
Löchern versehen wird.