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Vorrichtung zum Herstellen von Profilteilen aus synthetischem Material,
insbesondere für Rahmen von Fenstern und Türen -Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Herstellen von Profilteilen aus synthetischem Material, insbesondere für Rahmen
von Fenstern und Türen mit einer langgestreckten teilbaren Form, in welche das synthetische
Material unter Druck eingebracht wird.
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Beim Herstellen derartiger Profilteile ist es allgemein üblich, Herstellungsverfahren
und entsprechende Vorrichtungen zu verwenden, die die Profilteile als Stangenprofile
liefern. Aus diesen Stangenprofilen werden dann die Rahmen teile in den gewünschten
Längen geschnitten. Es ist jedoch auch bekannt, bei der Herstellung von Rahmenteilen
aus kunststoffummantelten Kernen diese Rahmenteile in Formen herzustellen, die auf
die endgültige Länge des Rahmenteils eingestellt
eingestellt sind.
Dieses Herstellungrerfahren zeichnet sich durch den Vorteil aus, dass austauschbare
Rahmenteile mit Rasterabmessungen herstellbar sind, die sich im Rahmen eines Baukastenprogramms
zu Rahmen von Fenstern und Türen zusammensetzen lassen, wobei mit einer verhältnismässig
geringen Anzahl unterschiedlich langer Rahmenteile sich sehr viele Rahmen unterschiedlicher
Abmessungen durch Kombination herstellen lassen.
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Für die Herstellung derartiger Rahmenteile mit einem kunststoffummantelten
Kern wurden eine Vielzahl von Versuchen unternommen, um eine ideale Form zu schaffen,
mit der die Herstellung der Rahmenteile sowohl bezAglich der gewünschten hohen Qualität
als auch einer sehr wirtschaftlichen Herstellbarkeit möglich ist. In diesem Zusammenhang
wurde in Erwägung gezogen, die Form aus mehreren Teilen aufzubauen, wobei die Deckfläche
in Form eines von oben einfahrbaren Stempels und die Seitenflächen entweder seitlich
verschiebbar oder seitlich wegklappbar ausgebildet sind. Eane derartige Form ist
zwangsläufig an die Benutzung einer Presse gebunden, sodass die Herstellungsvorrichtung
sehr aufwendig wird.
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Ausserdem lassen sich mit einer solchen Form wegen der verhältnismässig
langen Rüstzeiten keine Stückzahlen in einem solchen Umfang erzielen, dass die Herstellung
die gewünschte Wirtschaftlichkeit gewährleistet. Es ist auch ohne weiteres vorstellbar,
dass eine solche mehrfach teilbare Form selbst nur sehr kostenintensiv herzustellen
ist, wodurch die Wirtschaftlichkeit weiter beeinträchtigt wird.
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Für die wirtschaftliche Herstellung von derartigen Rahmen teilen ist
es auch wichtige 4ass eine Vielzahl von Herstellungsvorrichtungen auf einer verhältnismässig
kleinen Fläche untergebracht werden könnens da die Produktion von derartigen Rahmenteilen
nur als Massenproduktion von etntereSse ist
ist. Die Verwendung
der erwähnten Pressen erweist sich in diesem Zusammenhang ebenfalls als nachteilig,.da
sie ausser den an sich hohen Erstellungskosten auch einen verhRltnismässig grossen
Flächenanteil in einem Produktionsraum in Anspruch nehmen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung
zum Herstellen von Profilteilen aus synthetischem Material, insbesondere für Rahmenteile
von Fenstern und Türen zu schaffen, bei der durch entsprechende Formgebung die Spritz-
bzw. Pressform verhältnismässig einfach aufgebaut, leicht zu öffnen und zu schliessen
und der fertiggestellte Profilteil leicht zu entnehmen ist. Ferner soll die Herstellungsvorrichtung
nur einen verhältnismässig kleinen Flächenbedarf im Produktionsraum benötigen. Unabhängig
davon soll die Form jedoch die Möglichkeit bieten, in einfacher Weise auf die Herstellung
von Profilteilen unterschiedlicher Länge einstellbar zu sein, sodass mit ein und
derselben Form alle Rahmenteile, z.B. für ein komplettes Baukastenprogramm von Fensterrahmen,
herstellbar sind.
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Eine Lösung dieser Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäss dadurch, dass
die Form an einer Stirnseite mit einer Gelenkverbindung versehen und scherenartig
zu öffnen und zu schliessen ist.
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Dabei ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass
die in Längsrichtung verlaufende Trennlinie der Form auf der einen Seite durch die
Kante zwischen der Deckfläche und der angrenzenden Seitenfläche, und auf der gegenüberliegenden
Seite durch die Kante zwischen der Bodenfläche und der angrenzenden Seitenfläche
verläuft.
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Zur
Zur Herstellung von Profilteilen bestimmter Länge
ist ferner erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Form auf beliebig einstellbare
Formlinge verschiebbare bzw.
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verstellbare Stirnflächenschieber aufweist.
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Um eine Verdichtung des eingespritzten synthetischen Materials nach
dem Einbringen zu ermöglichen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen,
dass zumindest einer der Stirnflächenschieber zwischen einer der Profillänge zugeordneten
Endstellung und einer zurückgezogenen Stellung verschiebbar ist, die während des
Einbringens des synthetischen Materials eingenommen wird.
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Zur Vermeidung eines Angusses, der ein Nachbearbeiten des aus der
Form genommenen fertiggestellten Profilteiles erforderlich machen würde, ist ferner
vorgesehen, dass einer der Stirnflächenschieber als Schliessschieber für die Einspritzöffnung
der Form ausgebildet ist und diese in der vorderen Endstellung verschliesst. Es
ist jedoch auch möglich, beide Stirnflächenschieber als Schliessschieber- auszubilden,
wenn die Form an beiden Enden Einspritzöffnungen aufweist. Diese Schliessschieber
sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung über einen Hebel mittels Hydraulikzylinder
verschiebbar.
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Zum Schliessen der Form ist ferner, nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung vorgesehen, dass an einem Teil der scherenartig zu öffnenden und zu schliessenden
Form eine Mehrzahl zweiarmiger Schliesshebel angebracht ist, mit welchen die Form
in geschlossenem Zustand verriegelbar ist.
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Zu diesem Zweck läuft nachieiner vorteilhaften Ausgestaltung ein hakenförmiges
Ende der! Schliesshebel mit einer schrägen Ebene auf einen Vorsprung am anderen
Teil der Form auf.
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Um
Um das öffnen der Form zu erleichtern, ist nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein Teil der
Schliesshebel im Bereich der durch den einen Teil der Form verlaufenden Drehachsen
einen exzentrischen Ansatz aufweisen, der beim öffnen der Schliesshebel auf eine
Anschlagfläche am anderen Teil der Form aufläuft, um den die Schliesshebel tragenden
Formteil von dem fertiggestellten Profilteil zu lösen und abzuheben.
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Um das Herausnehmen des fertiggestellten Formteils aus der restlichen
Form weiter zu erleichtern ist ferner vorgesehen, dass über die Länge der Form verteilt,
von Hydraulikzylindern betätigte Auswurfvorrichtungen vorhanden sind.
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Diese Auswurfvorrichtungen können nach einer besonderen Ausgestaltung
aus Abschnitten der Bodenfläche bestehen, die mittels der Hydraulikzylinder anhebbar
sind.
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Um optimal günstigste Arbeitslagen sowohl beim Öffnen und Schliessen
der Form, als auch beim Einbringen des synthetischen Materials einstellen zu können,
ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Form aus einer etwa horizontalen,
zum Öffnen und Schliessen vorgesehenen Lage in eine vertikale Lage schwenkbar, in
welcher das synthetische Material in die Form einspritzbar bzw.
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einfüllbar ist.
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Mit einer derart ausgebildeten Herstellungsvorrichtung gemäss der
Erfindung ergeben sich bei der Fertigung von Profilteilen aus synthetischem Material
eine Vielzahl von Vorteilen, wovon die wesentlichsten in der verhältnismässig einfachen
und preiswert herzustellenden Form zu sehen-sind, die im Rahmen einer sehr einfachen
Apparatur für die Herstellung einer Vielzahl vonlunterschiedlichen Rahmenteilen
eines Baukastensystems geeignet ist. Für die Hersteilungsvorrichtung
vorrichtung
wird in der Produktionsstätte nur ein verhEltnismgssig kleiner Flächenanteilbenötigt,
sodass eine Vielzahl von Herstellungsvorrichtungen gleichzeitig nebeneinander aufgestellt
werden können und eine Massenproduktion von Profilteilen gegebener Länge sehr wirtschaftlich
möglich ist, da die Herstellungsvorrichtung selbst verhältnismässig preiswert zu
erstellen ist und die zum Öffnen und Schliessen bzw. zum Herausnehmen der fertiggestellten
Profilteile benötigte Zeit durch die bei der Betätigung der Form ineinandergreifenden
Funktionsabläufe auf ein Minimum herabgedrückt werden kann. Die Herstellungsvorrichtung
lässt sich sowohl für die Herstellung von Profilteilen mit Kern als auch von vollsynthetischen
Profilteilen verwenden, wobei die Formgebung keine Schwierigkeiten mit sich bringt.
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Die
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich weiter auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit den sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination die
Erfindung kennzeichnenden Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung
zur Herstellung von Profilteilen gemäss der Erfindung in Seitenansicht, wobei die
Vorrichtung eine beim Einführen des synthetischen Materials bevorzugte Stellung
einnimmt; Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung von Profilteilen
gemäss der Erfindung, in einer zum öffnen der Vorrichtung bevorzugten Stellung,
wobei die Offenstellung strichpunktiert angedeutet ist; Fig. 3 eine Draufsicht auf
die Vorrichtung gemss Fig. 2 in geschlossener Stellung; Fig. 4 einen Schnitt längS
der Linie IV - IV der Fig. 1; Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch die Form, aus
dem der Schliessschieber in seiner Zuordnung zur Einspritzöffnung sowie eine Auswerfvorrichtung
erkennbar ist.
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In den einzelnen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Die Vorrichtung zur Herstellung von Profilteilen umfasst ein Gestell
1, in dem ein Schwenkrahmen 2 im oberen Bereich um eine Schwenkachse 3 schwenkbar
gelagert ist. Der Schwenkrahmen 2 ist als Halterung für eine längs teilbare Form
4 ausgebildet
ausgebildet und mit dieser starr verbunden. Das der
Schwenkachse 3 zugeordnete Lager an der Form 4 befindet sich vorzugsweise an einer
Stelle im Schwerpunktsbereich des Schwenkrahmens und der mit ihm verbundenen Form,
um das Schwenken der Form aus der horizontalen in die vertikale Lage und umgekehrt
mit verhältnismässig geringem Kraftaufwand durchführen zu können.
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Die Form 4 besteht aus einem unteren Träger 6 und einem oberen Träger
7, die in einem Gelenk 8 am einen Ende der Form aneinander angelenkt sind. Diese
Träger 6 und 7 tragen die eigentlichen Formteile 9 und 10 und dienen ferner zur
Erhöhung der Steifigkeit der Form. Die eigentlichen Formteile 9 und 10 sind langgestreckte,
vorzugsweise winklig ausgebildete Elemente, die entsprechend der Formgebung der
herzustellenden Profilteile gestaltet sind und ausserdem in Längsrichtung verlaufende
und vorzugsweise mit Schrägflächen versehene Eingriffselemente umfassen, die beim
scherenartigen Schliessen der Form in entsprechende Ausnehmungen am anderen Formteil
eingreifen. Diese Eingriffselemente verlaufen in Längsrichtung entlang der Trennlinie
der Form, und zwar vorzugsweise durch die Kante zwischen der Deckfläche und der
angrenzenden Seitenfläche auf der einen Seite und die Kante zwischen der Bodenfläche
und der angrenzenden Seitenfläche auf der anderen Seite.
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Die eigentlichen Formteile können bezüglich ihrer Konstruktion auch
aus mehr als zwei langgestreckten Elementen bestehen, jedoch sind diese derart miteinander
und mit den Trägern zu verbinden, dass beim scherenartigen öffnen und Schliessen
der Form die Trennlinie 11 möglichst an zwei diametral einander gegenüberliegenden
Kanten oder Bereichen der eigentlichen Formteile verläuft.
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Das offenen und Schliessen der Form erfolgt mit Hilfe eines vorzugsweise
Hydraulikzylinders 15 der am Schwenkrahmen 2 drehbar
drehbar gehaltert
ist und mit seiner ausfahrbaren Kolbenstange 16 am oberen Träger 7 der Form 4 angreift.
In Fig. 2 ist der Hydraulikzylinder 15 mit einer ausgefahrenen Kolbenstange 16 strichpunktiert
zusammen mit dem scherenartig nach oben angehobenen oberen Teil der Form dargestellt.
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Zum Verriegeln der geschlossenen Form und zum Anheben des oberen Teils
der Form beim Öffnen ist ein Schliesszylinder 18 vorgesehen, der einseitig am oberen
Träger' 7 gelagert ist. Zu diesem Zweck ist am oberen Träger eine Befestigungslasche
19 angeordnet. Ferner sind im Mittelbereich sowie dem Gelenk 8 gegenüberliegenden
Bereich des oberen Trägers' 7 beiderseits Manschetten 20 angebracht, auf denen Schliesshehel
21 drehbar gelagert sind.
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Diese als zweiarmige Hebel ausgebildeten Schliesshebel 21 sind mit
ihrem einen Hebelarm an eine Verbindungsstange 22 angeschlossen, die ihrerseits
mit einer Querstange 23 an der Kolbenstange des Schliesszylinders 18 befestigt ist.
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Durch die Gelenkverbindungen zwischen der Kolbenstange des Schliesszylinders,
der Querstange 23 und der Verbindungsstangen 22 sowie der Schliesshebel 21 können
die einzelnen Schliesshebel gemeinsam durch eine entsprechende Betätigung des Schliesszylinders
18 in der einen bzw. anderen Richtung um ihre Drehachse geschwenkt werden.
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Im Bereich der Manschetten 20 an dem oberen Träger sind am unteren
Träger der Form ebenfalls Manschetten 24 vorgesehen, die jeweils einen seitlich
abstehenden Bolzen 25 tragen. Beim Verschwenken des Schliesshebels in Schliessstellung
greift ein hakenförmiges Ende 26 mit einer schrägen Ebene an dem Verriegelungsbolzen
an und zieht den oberen Träger der Form gegen den unteren Träger, wobei in End-.stellung
der Schliesshebel die Form fest verriegelt ist.
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Im
fnr- Bereich der Drehachse ist an den Schliesshehin
jeweils ein exzentrischer Ansatz 27 vorgesehen. Dieser exzentrische Ansatz ist derart
ausgebildet, dass er mit seinem kleinsten Radius in Schliessstellung der Schliesshebel
über der als Anschlagfläche dienenden oberen Seite der Manschetten 24 zu liegen
kommt. Beim Öffnen des Schliesshebels läuft die Exzenterfläche. auf die Anschlagfläche
an den Manschetten 24 auf und hebt den oberen Teil der Form leicht vom unteren ab.
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Damit lässt sich in sehr einfacher Weise die Haftung zwischen dem
fertiggestellten Profilteil und der eigentlichen Formteile vorzugsweise dem oberen
Formteil beseitigen. Nach dem Entriegeln der Form und dem Abheben des oberen Formteils
durch die Schliesshebel lässt sich-die Form durch Ausfahren der Kolbenstange 16
mit Hilfe des Hydraulikzylinders 15 unbehindert öffnen..
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Um den fertiggestellten .Profilteil leicht aus der Form herausnehmen
zu können, sind ferner vorzugsweise an der Unterseite der Form, d.h. am unteren
Träger 6, Ausw fvorrichtungen angebracht, die z.B. aus einem Hydraulikzylinder 28
bestehen, der mit seiner Kolbenstange 29 durch den unteren Träger und den unteren
eigentlichen Formteil hindurch verfahren werden kann. Bei der in Fig. 5 dargestellten
Version ist auf der Kolbenstange eine Platte 30 angeordnet, die im eingefahrenen
Zustand der Kolbenstange eingefahren ist und einen Abschnitt der Bodenfläche der
eigentlichen Form bildet. Durch die Verwendung einer solchen Platte 30 greift die
zum Abheben des Formteiles benötigte Kraft verhältnismässig grossflächig an dem
Profilteil an, sodass eine Beeinträchtigung selbst hochwertiger Oberflächen nicht
zu befürchten ist.
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Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Stirnflächen der Form verschiebbar
ausgebildet sind, um die Herstellungsvorrichtung
vorrichtung zur
Herstellung einer Vielzahl von Profilteilen unterschiedlicher Länge verwenden zu
können. Zu diesem Zweck sind die Stirnflächen in Form von Stirnflächenschiebern
32 und 33 ausgebildet, die innerhalb der eigentlichen Formteile 9 und 10 in Längsrichtung
der Form verschiebbar sind.
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Zu diesem Zweck ist vorzugsweise der Stirnflächenschieber 32 an einer
Justierstange 34 befestigt, die mit Hilfe eines Einstellelementes 35 eine Längsverschiebung
des Stirnflächenschiebers zulässt, wobei dieser auf beliebige Positionen bzw.-bestimmte
Positionen festgelegt werden kann. In seiner einfachsten Ausführung kann die Justierstange
34 eine Gewindestange sein, auf der eine an der Stirnseite der Form drehbar gehalterte
Mutter als Einstellelement läuft.
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In Fig. 5 ist ein weiterer Stirnflächenschieber 33 auf der Einspritzseite
der Form dargestellt, der mit Hilfe eines zweiarmigen, am Schwenkrahmen 2 gehalterten
Hebels 37 in der eigentlichen Form in Längsrichtung verschiebbar ist, Zu diesem
Zweck greift die Kolbenstange 38 eines Hydraulikzylinders 39 an dem, dem Stirnflächenschieber
33 gegenüberliegenden Ende des Hebels 37 an und verstellt den Hebel entsprechend
der gewünschten Eintauchtiefe, wobei der Stirnflächenschieber in der Regel zwischen
einer der Profillänge des herzustellenden Profilteiles zugeordneten Endstellung
und einer zurückgezogenen Stellung verschiebbar ist.
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Da die Stirnflächenschieber die stirnseitige Begrenzung der eigentlichen
Form darstellen, sind sie entsprechend der gewünschten stirnseitigen Ausgestaltung
der herzustellenden Profilteile ausgebildet. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung
eine glatte, schräg verlaufende Stirnfläche-dargestellt, sodass der hergestellte
Profilteil an seinen - beiden
beiden Enden eine glatte Gehrungsfläche
aufweist. Es ist ohne weiteres vorstellbar, dass jedoch die Stirnflächenform beliebig
ausgebildet sein kann, um beim Zusammenfügen der fertiggestellten Profilteile ineinandergreifende
Vorsprünge und Ausnehmungen herstellen zu können.
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Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Stirnflächenschieber an beiden
Stirnseiten mit Hilfe von Hydraulikzylindern zwischen jeweils einer der ProfilteillSnge
zugeordneten Endstellung und einer zurückgeschobenen Stellung verschiebbar sein
können, wobei die Endstellung jeweils erst nach dem Einführen des synthetischen
Materials durch entsprechende Verschiebung der Stirnflächenschieber einnehmbar ist.
Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, nach dem Einführen des synthetischen Materials
durch das Einfahren der Stirnflächenschieber das synthetische Material vor dem Aushärten
in gewünschtem Umfang zu verdichten.
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Die Einspritzöffnung 40 für die Form ist vorzugsweise im Bereich eines
mittels eines Hydraulikzylinders verschiebbaren Stirnflächenschiebers, wie in Fig.
5 dargestellt, angeordnet. Bei diesem Aufbau wird das synthetische Material über
eine Zuführung 41 einer Einspritzdüse 42 zugeführt und über die Einspritzöffnung
40 in die Form eingeleitet.
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Dieses Einleiten des synthetischen Materials in die Form erfolgt in
der zurückgezogenen Stellung des Stirnflächenschiebers 33. Nachdem die für die Herstellung
des Profilteils benötigte Materialmenge eingeführt ist, wird der Stirnflächenschieber
in seine vordere Endstellung verschoben-und gleitet dabei über die Einspritzöffnung
40 weg, womit einerseits eine Verdichtung des Profilteiles im Stirnflächenbereich
erfolgt und andererseits die Einspritzöffnung verschlossen wird. Damit lässt sich
verhindern
hindern, dass sich an dem fertigen Profilteil ein Anguss
befindet, der durch Nacharbeiten beseitigt werden muss.
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Da erfahrungsgemäss das Nacharbeiten bei synthetischem Material auch
nicht zu der gewünschten Qualität der Oberfläche führt, lässt sich durch das Verschliessen
der Einspritzöffnung mit Hilfe des als Schliessschieber ausgebildeten Stirnflächenschiebers
die Oberflächenqualität im Einspritzbereich des Profilteiles auf derselben Höhe
wie an den übrigen Teilen halten.
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Die voraus stehend beschriebene Erfindung bietet in vorteilhafter
Weise eine Möglichkeit, Profilteile, insbesondere für Rahmen von Fenstern und Türen,
mit einer einfachen Herstellungsvorrichtung in verhältnismässig kurzen Taktzeiten
mit unterschiedlichen Längen derart herzustellen, dass diese Profilteile im Baukastensystem
beliebig zusammensetzbar sind. Von besonderem Vorteil erweist sich die scherenartig
zu öffnende und zu schliessende, sowie in Längsrichtung teilbare Form, wodurch einerseits
die Herstellungsvorrichtung räumlich sehr gedrungen und verhältnismässig einfach
aufgebaut und andererseits das Entnehmen des fertiggestellten Profilteiles aus der
Form äusserst einfach zu bewerkstelligen ist. Durch die Schwenkbarkeit der Form
wird ausserdem möglich, diese beim Herstellungsablauf jeweils in derjenigen Lage
zu halten, die für den zugehörigen -Arbeitstakt am vorteilhaftesten ist.
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Patentansprüche