DE602005000776T2

DE602005000776T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Formen und Zusammenfügen von aus mehreren Komponenten bestehenden Objekten

Info

Publication number: DE602005000776T2
Application number: DE602005000776T
Authority: DE
Inventors: Andrea Maggi
Original assignee: CALIBERG Srl; CALIBERG Srl CURNO
Current assignee: CALIBERG Srl; CALIBERG Srl CURNO
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: ATE358009T1; EP1649998B1; ES2285643T3; PT1649998E; DE602005000776D1; EP1649998A1; ITMI20041989A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten wie auch ein entsprechendes Verfahren.
In dem Bereich des Formens von Objekten, welche aus Kunststoff, wie z. B. thermoplastischen oder duroplastischen Harzen oder irgendeinem Material, welches durch Spritzgießen ausgebildet werden kann, hergestellt sind, sind verschiedene Lösungen zur Herstellung von Objekten bekannt, welche aus zwei oder mehr zusammenzufügenden Komponenten hergestellt werden.
Ein erstes Verfahren besteht aus einem getrennten Herstellen der zwei Komponenten, welche das fertig gestellte Objekt ausbilden, mit vielen individuellen Formen, welche dann nacheinander auf automatischen Linien oder Maschinen für ihre Montage in das fertige Produkt zugeführt werden.
Dies umfasst zahlreiche Nachteile sowohl bezüglich der Anzahl von notwendigen Vorrichtungen, in anderen Worten Formen, Montagemaschinen, Zuführsystemen, als auch bezüglich des Montageprozesses, welcher eine erhebliche Genauigkeit in der Handhabung der Komponenten und ihrer Zentrierung erfordert, vor allem, wenn eine Montage auf Ebenen erfolgt, welche winklig zueinander sind, und insbesondere auf senkrechten Ebenen.
Eine Vorrichtung zur Montage in Formen von geformten Komponenten ist von der US-A-5378422 bekannt.
Alternativ werden Formen verwendet, welche durch ein Einspritzen von mehr als einem Harz anstatt von zusammengefügten Komponenten zusammen gespritzte Komponenten herstellen.
Es können jedoch nicht alle Objekte, welche aus vielen Komponenten hergestellt sind, zusammen gespritzt werden. Tatsächlich kann die Anforderung, Komponenten herzustellen, welche sehr besondere und/oder hoch genaue Formen aufweisen, es unmöglich machen, diese Formungstechnik zu verwenden.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen wie auch ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, um Objekte mit vielen Komponenten auszubilden und um ihre Montage innerhalb der Vor richtung selbst auf einer Ebene durchzuführen, welche nicht parallel zu der Formungsebene, sondern insbesondere senkrecht dazu, ist.
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen wie auch ein entsprechendes Verfahren zum Formen und Zusammenfügen bereitzustellen, welches auch für die Herstellung von Objekten geeignet ist, welche aus zwei oder mehr verschiedenen Harzen hergestellt werden.
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten wie auch ein entsprechendes Verfahren zum Formen und Zusammenfügen bereitzustellen, welche insbesondere einfach, funktional und preiswert sind.
Diese Zwecke werden erfindungsgemäß erfüllt, indem eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten wie auch ein entsprechendes Verfahren zum Formen und Zusammenfügen bereitgestellt wird, wie es in dem unabhängigen Anspruch ausgeführt ist.
Weitere Eigenschaften sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Eigenschaften und Vorteile einer Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten wie auch ein entsprechendes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sollen durch die folgende Beschreibung besser verstanden werden, welche als ein Beispiel und nicht zum Zweck einer Beschränkung gegeben wird und sich auf die beigefügten schematischen Zeichnungen bezieht.
1 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung während des ersten Formungsschrittes gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem die Formen zum Einspritzen geschlossen sind;
2 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung der 1 in dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem die Formen nach einer Formgebung geöffnet sind;
3 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung der 1 in dem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem eine der zwei Hilfskomponenten bezüglich einer Formungsebene zur Montage bewegt wird;
4 ist eine schematische Draufsicht des beweglichen Teils der Vorrichtung;
5 stellt ein vergrößertes Detail des beweglichen Teils der Vorrichtung in der Position der 2 dar.
Mit Bezug auf die Figuren wird eine Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten in vielen Komponenten insgesamt dargestellt und mit 10 gekennzeichnet.
Die Vorrichtung 10 umfasst mindestens zwei Formen 20 und 30, welche jeweils aus zwei in Beziehung stehenden Halbformen 20', 20'' und 30', 30'' bestehen, wobei jede im Bezug auf die andere beweglich ist und wobei jede Form mehrere Vertiefungen 21 und 31 für das Einspritzen von verschiedenen zusammenzufügenden Hilfskomponenten 22 und 32 umfasst. Genauer werden die zwei befestigten Halbformen 20', 30' und die zwei beweglichen Halbformen 20'', 30'' entsprechend auf zwei in Beziehung stehende Teile 11 und 12, welche einen beweglichen Teil und einen befestigten Teil einer Presse oder einer Einspritzvorrichtung, nicht dargestellt, ausbilden, gebracht.
Die Umsetzbewegung des beweglichen Teils 12 bezüglich des befestigten Teils 11, welche in 1 bis 3 beispielhaft durch den Doppelpfeil A dargestellt ist, wird durch Spaltenhalterungen 13 geführt.
Die erste Form 20, d. h. ihre in Beziehung stehenden Halbformen 20', 20'', sind aus einem einzigen Körper hergestellt, welcher in dem zentralen Abschnitt der Vorrichtung 10 angeordnet ist, und weisen Halbvertiefungen 21' und 21'' für eine erste Komponente 22 auf. Die Vertiefungen 21, von denen es in dem Beispiel vier gibt, sind in der ersten Form 20 auf zwei symmetrischen Reihen bezüglich einer Mittelebene 14 der Vorrichtung 10 angeordnet.
Die Anzahl der Vertiefungen kann beliebig groß sein, aber aus Konstruktionsgründen und wegen der Zuführung des Harzes ist die Anzahl im Allgemeinen eine Potenz von zwei.
Die zweite Form 30, d. h. ihre Halbformen 30', 30'', ist in zwei Abschnitte geteilt, welche auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der ersten Form 20 angeordnet sind.
Jeder Abschnitt der zweiten Form 30 trägt Halbvertiefungen 31' und 31'' für eine auf der ersten Komponente 22 zusammenzufügende zweite Komponente 32, welche im Bezug auf die Reihe der Halbvertiefungen der ersten Form 20 ausgerichtet sind.
Bei einer nicht beschränkenden beispielhaften Ausführungsform, welche in den Figuren dargestellt ist, sind die Hilfskomponenten ein Aerosolspender, welcher die erste Komponente 22 ausbildet, wie auch eine Vorform oder eine Düse, welche die zweite Komponente 32 ausbildet, die in einer radialen Aufnahme davon zusammengefügt werden muss.
Der befestigte Teil 11 der Vorrichtung 10 umfasst zwei heiße Kammern 15 und 15A, eine für jede Form, so dass in den Formen 20 und 30 Komponenten 22 und 32 von verschiedenen Materialien geformt werden können, wobei die Einspritzvorrichtungen mit einer Flussrate proportional zu der Größe der Komponente zuführen.
Die Einspritzvorrichtungen 15 und 15A tragen mehrere Düsen 16, welche das Kunststoffmaterial einspritzen, für den Fall der ersten Form 20 direkt in die Vertiefungen 21 und für den Fall der zweiten Form 30 in Verteilungskanäle 17 des Harzes, welche die Vertiefungen 31 miteinander verbinden.
Der befestigte Teil 11 der Vorrichtung 10 trägt auch bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform seitliche Gußkerne 18, welche radial bezüglich der Halbvertiefungen 21' für die Ausbildung der Aufnahmen für die Montage der zweiten Komponente 32 beweglich sind.
Bei dem beweglichen Teil der Vorrichtung, welcher in der Draufsicht der 4 und im Detail vergrößert in der 5 dargestellt ist, ist jeder der zwei Abschnitte der zweiten Halbform 30'' gelenkig mit dem Teil 12 verbunden, um die verschiedenen Komponenten zur Montage von solchen Abschnitten durch eine Drehung oder durch ein Klappen um einen Winkel, welcher für den beschriebenen Fall gleich 90° ist, in Position zu bringen.
Solch eine Bewegung wird durch eine Betätigungsgruppe bestimmt, welche einen Zahnstangenmechanismus 33 umfasst, welcher von einem pneumatischen Zylinder mit einem Doppeleffektkolben 34 angetriebenen wird.
Auf dem beweglichen Teil 12 sind auch pneumatische Kolbenbetätigungsvorrichtungen 35 vorgesehen, welche in einigen Schritten des Verfahrens der vorliegenden Erfindung auf verschiedenen Elementen der zweiten Halbformen 30'' zusammenwirken. Tatsächlich stellt 2 den Auswurfschritt von Anguss 19 durch den Eingriff der Betätigungsvorrichtung auf einer ersten linearen Druckvorrichtung oder Platte 36 dar.
Andererseits stellt 3 den Montageschritt dar, während dem die Betätigungsvorrichtung 35, welche auf einer zweiten Druckvorrichtung oder einem Stift 37, welcher mit 45° abgewinkelt ist, arbeitet, das Herausziehen der zweiten Komponente 32 aus der Vertiefung 31'' und ihre Einführung durch eine Umsetzung in die radiale Aufnahme der ersten Komponente 22, d. h. die Montage des aus Kunststoff hergestellten Objektes, bewirkt.
Der bewegliche Teil 12 umfasst auch einen Auswerfer 38 der zusammengefügten Objekte, welcher einen letzten Schritt, nicht dargestellt, eines Auswerfens der zusammengefügten Objekte von der Vorrichtung 10 ausführt.
1 stellt dar, was während des ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formen passiert. In diesem Schritt werden die Formen 20 und 30 zusammen gebracht und das Harz wird in die Vertiefungen 21 und 31 eingespritzt, um die Hilfskomponenten 22 und 32 zu erzeugen.
Nachdem das Harz abgekühlt worden ist, werden in dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die zwei Halbformen auseinander bewegt und die Vorrichtung 10 wird in den Zustand der 2 gebracht, in welchem die geformten Hilfskomponenten 22 und 32 auf den Vertiefungen der beweglichen Halbformen 21'' und 31'' stehen.
In diesem Schritt schiebt die Betätigungsvorrichtung 35 die Platte 36, welche den Ausguss 19 auswirft und dann in eine Position zurückkommt.
Der Montageschritt, welcher schematisch in 3 dargestellt ist, sieht das Klappen der zwei Abschnitte der zweiten Halbform 30'' der beweglichen Platte 12 und den Übergang der Vertiefungen 31'' der zweiten Komponente, welche eine solche geformte Komponente 32 trägt, für die Einführung davon in die Aufnahme der ersten Komponente 22 vor.
Schließlich agiert während des letzten Schrittes eines Wiedereinstellens der anfänglichen Bedingungen der beweglichen Teile der Auswerfer 38 derart, dass er die fertig gestellten Stücke auswirft, welche auf den Vertiefungen 21'' der beweglichen Halbform 20'' gehalten werden.
Die Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten wie auch das entsprechende Verfahren zum Formen und Zusammenfügen, welche die Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind, weisen den Vorteil auf, ein gleichzeitiges Formen von Komponenten, welche aus verschiedenen Harzen bestehen, innerhalb derselben Form und ihre Montage auf Ebenen, welche winklig zueinander sind, und insbesondere auf senkrechten Ebenen auszuführen.
Ein weiterer Vorteil besteht in einer Formgebung ohne Anguss der ersten Komponente.

Claims

Vorrichtung zum Formen und Zusammenfügen von Objekten mit vielen Komponenten, umfassend mindestens zwei Formen (20 und 30), wobei jede aus zwei Halbformen (20', 20'' und 30', 30'') besteht, welche auf einem befestigten Teil (11) beziehungsweise auf einem beweglichen Teil (12) einer Presse angebracht sind, wobei jede Form (20, 30) mehrere Vertiefungen (21 und 31) für die Herstellung von verschiedenen zusammenzufügenden Komponenten (22, 32) durch Einspritzen umfasst, wobei die Halbformen (20', 20'') einer ersten Basisform (20) fest auf den Teilen (11, 12) angeordnet sind und wobei die Halbformen (30', 30'') einer zweiten Form (30) in zwei Abschnitte unterteilt sind, welche auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Basishalbformen (20', 20'') aufgeteilt sind, wobei die Abschnitte fest an dem festen Teil (11) befestigt beziehungsweise gelenkig an dem beweglichen Teil (12) angebracht sind, wobei die gelenkig angebrachten Abschnitte mit einer Betätigungsgruppe (33, 34) verbunden sind, welche in der Lage ist, jede Komponente (32) zum Zusammenbau auf den anderen Komponenten (22) auf einer Ebene zu bewegen, welche nicht parallel zu der Formungsebene der zwei Komponenten (22, 32) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsgruppe einen Zahnstangenmechanismus (33) umfasst, welcher von einem pneumatischen Zylinder mit einem Doppeleffektkolben (34) angetrieben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (21) für eine erste Komponente (22) auf zwei symmetrischen Reihen bezüglich einer mittleren Symmetrieebene (14) in der ersten Basisform (20) angeordnet sind und dass die Vertiefungen für eine zweite auf der ersten Komponente (22) zusammenzufügende Komponente (32) auf jedem Abschnitt der zweiten Form (30) in einer einzigen Reihe angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Abschnitte der zweiten Halbformen (30'') gelenkig an dem beweglichen Teil (12) angebracht sind, wobei jedes eine erste lineare Druckvorrichtung (36) zum Ausstoßen von Anguss (19) und eine zweite Druckvorrichtung (37), welche mit 45° abgewinkelt ist, für das Herausziehen einer zweiten Komponente (32) von der Vertiefung (31) und ihre Einführung durch eine Umsetzung in eine Aufnahme der ersten Komponente (22) für die Montage eines fertigen Objekts umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtungen (36, 37) pneumatisch betrieben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der befestigte Teil (11) eine heiße Kammer (15, 15A) für jede Form (20, 30) umfasst, wobei die heißen Kammern (15, 15A) mit unterschiedlichen Materialien und mit einer Flussrate gefüllt werden können, welche in Abhängigkeit von der Größe der Komponenten (22, 32) geändert werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die heiße Kammer (15) der ersten Form (20) mehrere Düsen (16) für das Einspritzen eines Kunststoffmaterials direkt in die Vertiefungen (21) ohne einen Anguss umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die heiße Kammer (15A) der zweiten Form (30) mehrere Düsen (16) für das Einspritzen von Kunststoffmaterial in Verteilungskanäle (17), welche zwischen den Vertiefungen (31) angeordnet sind, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (21) für eine erste Komponente (22) Vertiefungen für einen Aerosolspender sind und dass die Vertiefungen (31) für eine zweite Komponente (32) Vertiefungen für eine Vorform oder eine Düse sind, welche in einer Vertiefung des Spenders montiert sein kann.
Verfahren zum Formen und Zusammenfügen, welches die Vorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen verwendet, wobei die folgenden Vorgänge unter normalen Betriebsbedingungen, zyklisch ausgeführt werden, welche durch vier Schritte identifizierbar sind: – einem ersten Schritt, in welchem die Halbformen (20', 20'', 30', 30'') zusammengebracht werden und die Harze in Vertiefungen (21, 31) gespritzt werden, um mindestens zwei verschiedene Komponenten (22, 32) auszuformen; – einem zweiten Schritt, in welchem die Halbformen (20', 20'', 30', 30'') auseinander bewegt werden, wobei die Komponenten (22, 32) in den Vertiefungen (21'', 31'') auf dem beweglichen Teil (12) verbleiben; – einem dritten Schritt, in welchem die Abschnitte der zweiten Halbformen (30''), welche gelenkig an dem beweglichen Teil (12) angebracht sind, zurück geklappt werden und die Vertiefungen (31'') der Abschnitte versetzt werden, um die zwei geformten Komponenten (22, 32) zu koppeln, um das zusammengefügte fertige Objekt zu definieren; – einem vierten Schritt, in welchem die zwei gelenkig angebrachten Abschnitte (30'') in die anfängliche Position zurück gebracht werden und der Auswerfer (38) der fertigen Objekte aktiviert wird.