WO2004096517A2 - Korkenwerkzeug sowie verfahren zur herstellung hierfür - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spritzgußteilen aus Kunststoffschaum (18). Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Spritzgußteilen aus Kunststoffschaum (18) mit zumindest einer Aufschäumkavität (14) zur Aufnahme des Kunststoffschaums (18) und mindestens einer Zuführeinrichtung (2, 3, 4) zum Zuführen des Kunststoffschaums (18), wobei die Aufschäumkavität (14) dafür vorgesehen ist, den Kunststoffschaum (18) bis zum völligen Aufschäumen des Spritzgußteil aufzunehmen. Um ein Verfahren und ein Formwerkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem Korken in kurzen Zykluszeiten und damit in großen Stückzahlen mit möglichst ebenem Aussehen hergestellt werden können, wird hinsichtlich des Verfahrens vorgeschlagen, daß das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Einbringen von aufschäumendem Kunststoff (18) in ein Formnest (6, 7) mit Hilfe einer Zuführeinrichtung (2, 3, 4), Trennen der Zuführeinrichtung (2, 3, 4) von dem Formnest (6, 7) und Aufschäumen des Kunststoffschaums (18) in einer Aufschäumkavität (5, 14) nach dem Trennen der Zuführeinrichtung (2, 3, 4) von dem Formnest (6, 7). Hinsichtlich der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß jeder Zuführeinrichtung (2, 3, 4) mindestens zwei Aufschäumkavitäten (14) zugeordnet sind.

Description

Korkenwerkzeug sowie Verfahren zur Herstellung hierfür

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spπtzgußteilen aus Kunststoffschaum, insbesondere eines Kunststoffkorkens, sowie ein entsprechendes Formwerkzeug

Traditionell werden Wein-, aber auch Sektflaschen mit Korken verschlossen, die aus der Rinde der Korkeiche hergestellt werden Diese Korken sind elastisch und zudem luft- und wasserundurchläs- sig, passen sich ideal dem Hals der zu verschließenden Flasche an, verhindern das Auslaufen des Weins oder Sekts, erlauben aber zugleich im Laufe der Alterungsjahre des Weins eine minimale Oxidation, die die Reifung des Weins erst möglich macht Allerdings kann nur ein Korken mit herausragender Qualität diese Entwicklung sicherstellen Da die Korkeiche, die im übrigen nur in einem begrenzten Gebiet angebaut wird, sehr langsam wachst, kann der Kork üblicherweise erst nach et- wa 25 Jahren aus der Rinde gewonnen werden Wird qualitativ minderwertiger Kork verwendet, so kann dieser den Wein verandern und ihm einen Korkgeschmack verleihen, welcher den Wein ungenießbar macht

Da in den letzten Jahren der Bedarf nach Kork stark angestiegen ist, wurden die Regenerationszei- ten der Korkeichen verkürzt und Verstarkungs- und Behandlungsstoffe zur Unterstützung der kürzeren Erholungsphasen eingesetzt Diese Entwicklung hat jedoch nicht nur zu einer extremen Verteuerung von Kork, sondern auch zu einem dramatischen Anstieg der sogenannten "Korkschmecker" geführt

Insbesondere für weniger hochwertige Produkte besteht daher ein Bedarf an einer qualitativ hochwertigen und vor allen Dingen geschmacksneutralen Alternative zu den traditionellen Korkverschlus- sen

So werden beispielsweise seit einiger Zeit insbesondere im Ausschankbereich bei größeren Gebin- den Drehverschlύsse aus Metall eingesetzt Allerdings werden diese nur bedingt angenommen, da mit dem Schraubverschluß beim Endverbraucher das ungute Gefühl bleibt, daß ein hochwertiges Naturprodukt mit einem "billigen" Verbundstoff aus Kunststoff und Metall verschlossen wird

Daher wurden bereits künstliche Korken vorgeschlagen, die aus einem Kunststoff mit einem Schaumungszusatz hergestellt werden Dabei kann das Schaumungsmittel sowohl ein chemisches als auch ein physikalisches Schaumungsmittel sein Unter einem chemischen Treibmittel werden z B Verbindungen verstanden, die dem zu schäumenden Mateπal zugesetzt werden und aufgrund chemischer Reaktion beispielsweise unter Zersetzung expandieren und dabei das umgebende Material aufschäumen Unter physikalischen Schäumungsmitteln werden Mittel verstanden, die aufgrund eines Aggregatwechsels, beispielsweise von flussig zu gasförmig, oder durch die Ausdehnung eines komprimierten Gases bei Entspannung expandieren und damit ein Aufschäumen bewirken

Eine beispielhafte Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffkorkens aus dem Stand der Technik ist in den Figuren 1 und 2 gezeigt

Das Werkzeug 1 weist eine Zufύhreinnchtung 2, 3, 4 und ein Formnest 6, 7 mit einem dann ausgebildeten Hohlraum 5 auf Durch die Zuführeinrichtung 2, 3, 4, die mit einer Düse 3, welche mit einer Verschlußnadel 4 verschließbar ist, ausgestattet ist, wird der plastifizierte und erhitzte Kunststoff, der das Schaumungsmittel enthalt, in den Hohlraum 5 des Formnestes 6, 7 eingebracht Der eingebrachte Kunststoff nimmt zunächst nur einen Bruchteil des Volumens des Hohlraums 5 ein Das Formnest 6, 7 wird gekühlt und das Werkzeug bleibt in der in Figur 1 gezeigten geschlossenen Position, bis der in den Hohlraum 5 eingebrachte Kunststoff den Hohlraum 5 vollständig ausfüllt d h vollständig ausgeformt ist In einem weiteren Schritt, der in Figur 2 gezeigt ist, wird das Werkzeug 1 an der Werkzeugtrennebene 8 getrennt, so daß der vollständig ausgeformte Korken 9 mit Hilfe des beweglichen Kerns 7 des Formnestes 6, 7 aus dem Hohlraum 5 ausgestoßen werden kann Auch wenn der eigentliche Einspritzvorgang in etwa einer Sekunde beendet ist, muß für den gesamten Zyklus eine Zeit von ca 45 Sekunden veranschlagt werden, da das Nachquellen des Kuπststoffkor- kens dementsprechend viel Zeit in Anspruch nimmt Wird der Korken 9 zu früh aus dem Hohlraum 5 ausgestoßen, so kann aufgrund des nicht abgeschlossenen Schäumvorgangs sich der Korken 9 noch weiter ausdehnen und eine nicht definierte Form einnehmen Daher bleibt bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen das Werkzeug wahrend nahezu des vollständigen Zyklusses von 45 Sekunden geschlossen Dies hat zur Folge, daß die mit den bekannten Vorrichtungen erzielbaren Herstellungsstuckzahlen begrenzt sind Darüber hinaus weist der Korken 9, der mit Hilfe der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung hergestellt wird, im allgemeinen an seiner der Zufuhremπch- tung 2 3, 4 zugewandten Seite eine Struktur, z B einen Grat, auf, die von der Düse 3 bzw der Ver- schlußnadel 4 erzeugt wird und dem Korken 9 ein unschönes Aussehen verleiht bzw in einem weiterem Bearbeitungsschπtt noch entfernt werden muß

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Formwerkzeug zur Verfugung zu stellen, mit dem Korken in kurzen Zykluszeiten und damit in großen Stückzahlen mit mog- liehst ebenem Aussehen hergestellt werden können

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den folgenden aufeinanderfolgenden Schritten gelost Embnngen von aufschäumendem Kunststoff in ein Formnesl mit Hilfe einer Zufuhremπch- tung,

Trennen der Zufuhreinrichtung von dem Formnest und

Aufschäumen des Kunststoffschaums in einer Kavität

Dadurch, daß die Zufuhreinrichtung von dem Formnest und damit von dem Spπtzgußteil getrennt wird, wird erreicht, daß die der Zufύhreinπchtuπg zugewandte Seite des Spπtzgußteiles frei von Strukturen ist, die auf die konkrete Gestaltung der Zufuhreinrichtung zurückzuführen sind Zudem kann die Zufuhreinrichtung, während der Aufschaumvorgang in der Kavität noch anhält, bereits für den nächsten Spπtzvorgang verwendet werden Dadurch kann die Zahl der Korken, die mit dem Verfahren hergestellt werden, deutlich erhöht werden

In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform wird der Kunststoffschaum in der Kavität gekühlt, wobei dadurch die Zykluszeit reduziert werden kann

In einer besonders zweckmäßigen Ausfuhrungsform erfolgt das Aufschäumen des Kunststoffschaums in einer in dem Formnest enthaltenen Kavität

Alternativ dazu kann jedoch vorgesehen werden, daß das Aufschäumen des Kunststoffschaums in einer von dem Formnest getrennten Kavität erfolgt Mit anderen Worten wird der Kunststoff zunächst in den Hohlraum des Formnestes eingebracht, beginnt dort mit dem Aufschäumen, wird dann aber aus dem Formnest in die erfindungsgemaße Kavität umgelagert, in der der eigentliche Aufschaumvorgang stattfindet Die letzte Variante hat den Vorteil, daß dasselbe Formnest bereits für den nächsten Spntzvorgang zur Verfugung steht

Mit Vorteil wird die Kavität zumindest zeitweise wahrend des Aufschaumvorgangs verschlossen Dadurch ist die äußere Form des Spritzgußteils, z B des Korkens, definiert vorgegeben Alternativ dazu kann aber die Menge des eingefugten Kunststoffs entsprechend berechnet werden und entweder die Innenkontur der Zufuhreinπchtung oder des Formnestes derart gewählt werden, daß das Spπtzgußteil nach dem vollständigen Aufschäumen die gewünschte Endform einnimmt Dieser Aspekt wird weiter unten noch ausführlich erörtert

Auch wenn die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die Herstellung eines Kunststoffkorkens entwickelt worden ist, so versteht es sich, daß selbstverständlich auch andere Spπtzgußteile aus Kunststoffschaum mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren hergestellt werden können

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die eingangs erwähnte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Spntzgußteilen aus Kunststoffschaum mit zumindest einer Kavität zur Aufnahme des Kunststoffschaums und mindestens einer Zufuhreinrichtung zum Zufuhren des Kunststoffschaums in die Kavität gelost, wobei die Kavität dafür vorgesehen ist, den Kunststoffschaum bis zum volligen Aufschäumen des Spritzgußteils aufzunehmen, wobei erfindungsgemaß jeder Zufuhreinrichtung mindestens zwei Kavitäten zugeordnet sind Durch diese Maßnahme kann der Aufschaumvorgang in der einen Kavität stattfinden, wahrend gleichzeitig mit Hilfe der Zufυhremnchtung bereits die zwei- te Kavität mit Kunststoffschaum gefüllt wird

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ist ein Formnest mit einem Hohlraum zur Aufnahme des von der Zufuhreinrichtung zugefuhrten Kunststoffschaums vorgesehen, wobei das Formnest und die Zufuhreiπnchtung relativ zueinander zwischen einer Öffnungsposition, in der der Hohlraum von außen zugänglich ist, und einer Sch eßposition, in der der Hohlraum von der Zufuhr- einnchtung verschlossen wird, bewegbar sind Des weiteren ist eine Entnahmeplatte vorgesehen, In der die Aufschaumkavitaten angeordnet sind, wobei die Entnahmeplatte für die Aufnahme des in dem Hohlraum des Formnests enthaltenen Kunststoffschaums in der Offnungsposition zwischen Formnest und Zufuhreinrichtung bewegt werden kann, und Mittel zum Übertragen des Kunststoff- schaums von dem Hohlraum in eine Aufschaumkavitat vorgesehen sind Mit anderen Worten wird zunächst der Kunststoffschaum mit Hilfe der Zufuhreinnchtung in den Hohlraum des Formnestes eingebracht und beginnt hier mit dem Aufschaumvorgang Kurz danach und vor allem vor Abschluß des Aufschaumvorgangs wird das Werkzeug geöffnet, d h die Zufuhreinπchtung von dem Hohlraum des Formnestes entfernt, und eine Entnahmeplatte, in der die Aufsch umkavitat angeordnet ist, wird derart an bzw vor dem Formnest plaziert, daß der bereits teilweise ausgeschaumte Kunststofform- ling von dem Hohlraum in dem Formnest in die Aufschaumkavitat übertragen werden kann In der Aufschaumkavitat findet dann die vollständige Aufschaumung des Spπtzgußteils statt

Für manche Anwendungsfalle kann es von Vorteil sein, wenn der Hohlraum ein etwas kleineres In- nenvolumen aufweist als die Aufschaumkavitat, um ein einfaches Übertragen des Spπtzgußteils von dem Hohlraum in die Ausschaumkavität zu erleichtern

In einer weiteren besonders zweckmäßigen Ausfuhrungsform hat der Hohlraum des Formnestes im wesentlichen die Form eines Sackloches und weist einen konvex geformten Boden auf Durch den konvex geformten Boden des Hohlraums wird sichergestellt, daß der bereits teilweise ausgeschaumte Formliπg, der von dem Hohlraum in die Aufschaumkavitat übertragen wird, an seinem einen Ende eine konkave Form aufweist Bei zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, daß Kunststoffkorken, sofern sie nicht während des gesamten Aufschaumvorgangs in einer die Außenkontur definierten Form gehalten werden, sich entlang ihrer Längsachse im Zentrum stärker ausdehnen als in den Randbereichen Wird daher durch den konvex geformten Boden des Hohlraums ein teilweise ausgeschaumter Formling mit konkaver Oberflache hergestellt, so fuhrt die beobachtete ungleichmäßige Ausdehnung dazu daß sich die Konkavität des Kuπststoffkorkens verringert Wird der Boden des Hohlraums mit einer entsprechenden Konvexität ausgebildet, so ist es möglich daß der Formling, der nach dem Ausstoßen aus dem Hohlraum in die Aufschaumkavitat eine konkave Außenkontur aufweist, nach dem Ausharten einen nahezu ebenen Boden aufweist

In einer alternativen Ausfuhrυngsforrn ist eine AbdeckpJatte zum Verschließen der Aufschaumkavitat vorgesehen In diesem Fall kann auf den konvex geformten Boden des Hohlraums verzichtet werden, da die Abdeckplatte sicherstellt, daß der vollständig ausgeschaumte Korken einen ebenen Boden aufweist

In einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform ist eine Ausstoßemπchtuπg zum Ausstoßen des völlig ausgeschaumten Spπtzgußteils aus der Aufschaumkavitat vorgesehen Mit Vorteil hat die Aufschaumkavitat die Form eines Sackloches

In einer weiteren alternativen Ausfuhrungsform ist eine Kavitäteπplatte mit mindestens einer Durchgangsbohrung und ein Werkzeugelement vorgesehen, wobei die Zufuhreinπchtuπg und das Werk- zeugelement relativ zueinander zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar sind und die Kavitatenpiatte in der öffnungsposition zwischen die Zufuhreinrichtung und das Werkzeugelement bewegbar ist und Zufuhreinrichtung, Werkzeugelement und Kavitatenpiatte derart ausgebildet und angeordnet sind, daß Werkzeugelement und Zuführeinrichtung in der Schließposition die Durchgangsbohrung in der Kavitatenpiatte von beiden Seiten verschließen und dadurch die Aufschaumkavitat bilden Mit Vorteil ist zusätzlich zumindest eine Kühlplatte, vorzugsweise zwei Kühlplatten, vorgesehen, die derart ausgelegt und bewegbar sind, daß sie zumindest eine Seite der Bohrung der Kavitatenpiatte, vorzugsweise beide Bohrungsseiten, verschließen können, wenn die Kavitatenpiatte nicht zwischen der Zufuhreinπchtung und dem Werkzeugelement angeordnet ist Mit anderen Worten wird bei dieser Ausfύhrungsform eine Art Lochplatte zwischen Zufuhreinπchtung und Werkzeugelement geschoben, der aufschäumende Kunststoff mittels der Zufuhreinrichtung in die derart verschlossene Lochplatte eingefüllt, Werkzeugelement und Zufuhreinrichtung wieder getrennt, die Lochplatte aus dem Werkzeug entfernt und mittels der Kuhlplatten wieder verschlossen, so daß der vollständige Aufschäumvorgang erfolgen kann, wahrend die Zufuhreinrichtung gleichzeitig für den nächsten Spritzgußvorgang verwendet werden kann

Es versteht sich, daß mit Vorteil mehrere Kavitatenplatten vorgesehen sein können Dabei ist in einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform vorgesehen, daß zumindest eine Abdeckplatte derart zwischen zwei Kavitatenplatten bewegt werden kann, daß sie von den beiden Kavitatenplatten jeweils eine Seite einer entsprechenden Bohrung verschließt Dadurch können mit einer Abdeckplatte zwei Bohrungen benachbarter Kavitatenplatten verschlossen werden

In einer weiteren alternativen Ausfuhrungsform ist die erfindungsgemaße Vorrichtung als umlaufendes Werkzeug ausgebildet, wobei zumindest zwei Aufschaumkavitaten umlaufend derart angeordnet sind, daß sie sequentiell mit Hilfe der Zufuhreinrichtung mit Kunststoffschaum befullt und nach dem vollständigen Aufschäumen von dem Spπtzgußteil befreit werden können Es ist somit möglich, daß der Kunststoffschaum in einer Aufschaumkavitat aufschäumt, während gleichzeitig nicht ausge- schaumter Kunststoffschaum mit Hilfe der Zufuhreinrichtung in zumindest eine andere Aufschaumkavitat eingebracht wird

Mit Vorteil ist weiterhin eine Umlaufeinrichtung mit mindestens zwei Schließelementen zum Verschließen der zumindest zwei Aufschaumkavitaten jeweils nach dem Füllen der Aufschaumkavitäten mit Kunststoffschaum vorgesehen

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmoglichkeiten werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsformen sowie der zugehoπgen Figuren Es zeigen

Figur 1 ein Korkenwerkzeug des Standes der Technik im geschlossenen Zustand,

Figur 2 das Korkenwerkzeug von Figur 1 des Standes der Technik in geöffnetem Zustand, Figur 3 eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung,

Figur 4 eine zweite Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorπchtung,

Figur 5 eine dritte Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 6 eine vierte Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 7 eine fünfte Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung, Figuren 8 und 9 eine sechste Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Korkenwerkzeug des Standes der Technik in einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand Die Funktionsweise dieses Werkzeuges wurde bereits beschrieben

Figur 3 zeigt eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung Auch hier besteht das Korkenwerkzeug aus einer Zufuhreinrichtung 2, 3, 4, welche aus einem Bodeneinsatz 2 mit einer durch eine Verschlußnadel 4 verschließbaren Düse 3 besteht, und einem Formnest 6, 7 mit beweglichem Kern 7 In dem Formnest 6, 7 wird ein Hohlraum 5 gebildet

In einem ersten Schritt wird wie dies auch im Stand der Technik der Fall ist, das Formnest 6, 7, das in der gezeigten Ausfuhrungsform beweglich ist, zu der nicht beweglichen Zuftihreinπchtυng 2, 3, 4 bewegt, so daß der Hohlraum 5 in dem Formnest 6, 7 durch die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 verschlossen wird Dann wird über die Zuführeinπchtung 2, 3, 4 Kunststoffschaum in den Hohlraum 5 eingebracht

Der Kunststoffschaum beginnt nun in dem Hohlraum 5 auszuschaumen Im Gegensatz zu dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten bekannten Formwerkzeug wird nun jedoch nicht abgewartet, bis der Korken 9 vollständig ausgeschäumt ist, sondern das Werkzeug wird bereits vor Beendigung des Aufschaumvorgangs geöffnet und die Entnahmeplatte 10, die mindestens eine Aufschaumkavitat 14 aufweist, welche hier als Sackloch ausgeführt ist, zwischen das geöffnete Werkzeug geschoben In einem nächsten Schritt wird mit Hilfe des beweglichen Formkerns 7 der bereits teilweise ausge- schaumte Korken 9 von der Bohrung 5 in die Aufschaumkavitat 14 transfeπert In einem weiteren Schritt wird nun die Entnahmeplatte 10 aus dem Werkzeug herausbewegt und die Aufschaumkavitat 14 mit einer Abdeckplatte 11 verschlossen Der Korken 9 verbleibt nun solange in der Aufsch umkavitat 14, bis der Aufschaumvorgang im wesentlichen vollständig abgeschlossen ist Um den Aufschaumvorgang zu beschleunigen, sind sowohl in der Entnahmeplatte 10 als auch in der Abdeckplatte 11 Kuhlkanale 12 vorgesehen, durch die ein Kuhlmedium geleitet werden kann Weiterhin ist eine Ausstoßeinπchtung 13 vorhanden, die nach Beendigung des Aufschaumvorganges, nachdem die Abdeckplatte 11 von der Aufschaumkavitat 14 entfernt wurde, den fertigen Korken 9 aus der Aufschaumkavitat 14 ausstoßen kann

Es ist offensichtlich, daß durch die erfindungsgemaße Maßnahme zum einen der Korken 9 fast völlig gratfrei hergestellt werden kann und zum anderen die Zykluszeit deutlich verkürzt werden kann, da die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 bereits wieder für einen erneuten Spπtzvorgang verwendet werden kann, wahrend der Korken 9 noch in der Aufschaumkavitat 14 aufschäumt

In Figur 4 ist eine zweite Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung gezeigt

Hier ist der Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 kein Formnest, wie es im Stand der Technik bekannt ist zugeordnet, sondern lediglich ein bewegliches Werkzeugelement 16 Zwischen Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 und beweglichem Werkzeugelement 16 kann eine Kavitatenpiatte 17 gebracht werden, die zumindest ein Durchgangsloch aufweist In dem in Figur 4 unten gezeigten geschlossenen Zustand des Werkzeuges verschließt das Werkzeugelement 16 einerseits und die Zufuhreinnchtuπg 2, 3, 4 ande- rerseits das Durchgangsloch in der Kavitatenpiatte 17, das in der Figur 4 durch den Korken 9 ausgefüllt ist Nach dem Einbringen des auszuschäumenden Kunststoffschaums in die Durchgangsbohrung wird das Werkzeug geöffnet, wie in Figur 4 Mitte dargestellt ist und die Kavitatenpiatte 17 aus dem Werkzeug herausbewegt In einem nächsten Schritt werden zwei Kuhlplatten 15, 15' derart mit der Kavitatenpiatte 17 verbunden, daß die beiden Öffnungen der Durchgangsbohrung durch die Kuhlplatten 15, 15' verschlossen werden Mit anderen Worten wird durch die Durchgangsbohrung der Kavitatenpiatte 17 und die Kuhlplatteπ 15, 15' die eigentliche Aufschaumkavitat 14 gebildet, in der der Korken 9 verbleibt, bis er vollständig ausgeschaumt ist Diese Ausfuhrungsform hat gegenüber der Ausfuhrungsform von Figur 3 den Vorteil, daß der Korken nicht aus dem Hohlraum 5 des Formnestes in die Ausschaumkavitat übertragen werden muß, sondern unmittelbar mittels der Zu- fuhremπchtung 2, 3, 4 in die entsprechende Ausschaumkavitat eingefüllt wird

In Figur 5 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung gezeigt Auch hier besteht das eigentliche Formwerkzeug, wie in der in Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen Ausfύhrungsform, aus der Zuführemπchtung 2, 3, 4 und dem Formnest 6, 7 Nach dem Einfüllen des Kunststoffschaums 9 in den Hohlraum 5 des Formnestes 6, 7 wird auch hier das Werkzeug geöffnet, eine Entnahmeplatte 17 mit Durchgangsbohrungen zwischen die geöffneten Werkzeughälften positioniert und dann mit Hilfe des beweglichen Formkerns 7 der Kunststoffschaum aus dem Hohlraum 5 in die Durchgangsbohrung der Kavitatenpiatte 17 übertragen Im nächsten Schritt wird die Kavitatenpiatte 17 aus dem Werkzeug entfernt und die Durchgangsbohrung von beiden Seiten mit entsprechenden Abdeck- bzw. Kuhlplatten 15 und 15" verschlossen In der in Figur 5 gezeigten Ausfuhrungsform sind mehrere Entnahmeplatten 17, 17', 17" vorgesehen, die derart an- geordnet werden können, daß jeweils eine Abdeck- bzw Kuhlplatte 15", 15'" jeweils eine Seite von zwei Bohrungen benachbarter Kavitatenplatten 17, 17', 17" verschließt In dieser Ausfuhrungsform werden mehrere Aufschaumkavitäten gebildet, die nacheinander mit Hilfe der Zuführeinnchtung 2, 3, 4 befullt werden, so daß ährend eines vollständigen Aufschaumvorgangs die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 für die Befullung von einer ganzen Reihe von Kavitaten verwendet werden kann

Es versteht sich, daß die in Figur 5 gezeigte Ausfuhrungsform mit mehreren Entnahmeplatten auch zusammen mit der m Figur 4 gezeigten Ausfuhrungsform verwendet werden kann, bei der das Formwerkzeug kein eigentliches Formnest 6, 7 aufweist, sondern lediglich ein bewegliches Werkzeugelement 16, so daß der Kunststoffschaum direkt in die Durchgangsbohrungen der Kavrfäfen- platte 17, 17', 17" eingebracht werden kann, ohne daß eine Übertragung des Kunststoffkorkens aus dem Hohlraum 5 in die Kavität notwendig ist

In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung gezeigt In dieser Ausfuhrungsform ist die Zufuhreinπchtung 2, 3, 4 derart beweglich ausgeführt, daß sie in Richtung des korrespondierenden Werkzeugelements 19, 20, d h in vertikaler Richtung, bewegt werden kann Das Werkzeugelement 19, 20 kann hingegen nur in horizontaler Richtung in Figur 6 bewegt werden Das Werkzeugelernent 19, 20 besteht hier aus einer Abdeckplatte 19 und einer Lochplatte 20, wobei selbstverständlich Abdeckplatte 19 und Lochplatte 20 auch emstuckig gefertigt werden können, so daß sich eine Art Sacklochplatte ergibt Im ersten Schritt, der in Figur 6 rechts gezeigt ist, verschließt die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 das durch die Abdeckplatte 19 und die Lochplatte 20 gebildete Sackloch 14, das die Aufschaumkavitat bildet, und nicht ausgeschäumter Kunststoffschaum 18 wird über die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 in die Aufschaumkavitat 14 eingefüllt Im nächsten Schritt, der in Figur 6 in der zweiten Abbildung von rechts dargestellt ist, wird die Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 von dem Werkzeugelement 19, 20 entfernt und das Werkzeugelement 19, 20 seitlich unter der Zuführeinnchtung 2, 3, 4 weg bewegt Deutlich zu erkennen ist, daß der Aufschaumvorgang des Formkunststoffes 18 bereits begonnen hat und wahrend des ganzen Zyklusses fortgesetzt wird Im nächsten Schritt wird eine Abdeckplatte 15 auf das Werkzeugelement 19, 20 aufgesetzt, so daß die Aufsch umkavitat 14 von der Abdeckplatte 15 abgedeckt wird In diesem Zustand, der in Figur 6 ganz links gezeigt ist wird der Aufschaumvorgang vollendet, wobei gegebenenfalls durch die Kuhlkanale 12 ein Kuhlmittel zur Beschleunigung des Aufschaumvorgangs zugeführt werden kann

In Figur 7 ist eine weitere Ausfύhrυngsform der erfindungsgemäßen Vornchtung gezeigt, bei der das in Figur 6 gezeigte Werkzeug als umlaufende Vorrichtung ausgebildet ist Hier sind eine ganze Reihe von Werkzeugelementen 19, 20 an einer Art Band 21 befestigt, das in Figur 7 im Gegenuhrzei- gersiπn bewegt werden kann Eine einzelne Zufuhreinπchtung 2, 3, 4 kann nacheinander die einzelnen Kavit ten der Werkzeugelemente 19, 20 befüllen Nach der Befullung wird das entsprechend gefüllte Werkzeugelement 19, 20 weiterbewegt und die Kavität mit einem entsprechenden Abdeck- element 15 verschlossen Deutlich zu erkennen ist, daß auch eine Reihe von Abdeckelementen 15 mit Hilfe einer Art Forderband 22 bereitgestellt werden Die Aufschaumkavitaten werden mit Hilfe der Abdeckelemente 15 solange verschlossen, bis der Aufschaumvorgang im wesentlichen vollständig abgeschlossen ist Dann wird die Kavität wieder geöffnet, d h das Abdeckelement 15 entfernt und der Korken 9 im weiteren Verlauf aus dem Werkzeugelement 19, 20 entfernt, das dann für die er- neute Befullung mittels der Zufuhreinrichtung 2, 3, 4 zur Verfugung steht

Ein weiteres Beispiel eines umlaufenden Werkzeuges ist in Figur 8 gezeigt Hier ist in Figur 8 oben eine Zufuhreinrichtung 22 mit insgesamt 48 Düsen dargestellt Die Zuführeinnchtung 22 ist in Figur 8 als quer gestreifter Kasten dargestellt, so daß die einzelnen Düsen nicht zu erkennen sind Unter- halb der Zuführeinnchtung 22 ist eine Kavitatenpiatte 23 mit 48 Kavitaten, die jeweils einer Düse zugeordnet sind, angeordnet In einem ersten Schπtt, der in Figur 8 oben zu sehen ist, wird daher Kunststoffschaum über die Düsen der Zufuhreinrichtung 22 in die Kavitaten der Kavitatenpiatte 23 eingebracht Im nächsten Schntt wird die Kavitatenpiatte 23 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und mit Hilfe einer nicht dargestellten Abdeckvorrichtung verschlossen In den weiteren Schritten 23' und 23" wird der Kunststoffschaum vollständig ausgeschaumt und gekühlt In den Schritten 23'" und 23"" wird die Kavitatenpiatte wieder geöffnet und die vollständig ausgeschaumten Kunststoffkorken ausgeworfen, bevor die Kavitatenpiatte für die erneute Befullung mit Hilfe der Zuführeinnchtung 22 zur Verfugung steht Insgesamt stehen bei der gezeigten Ausfuhrungsform sechs Kavitatenplatten 23, 23', 23", 23'", 23"" zur Verfugung, die von einer einzigen Zufuhreinrichtung 22 sukzessive befullt werden

Schließlich ist in Figur 9 eine weitere Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung gezeigt Diese Ausfuhrungsform entspricht im wesentlichen der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform, wobei jedoch der Formkern 7 konvex geformt ist, so daß der bereits teilweise ausgeformte Korken 9 nach der Übertragung von dem Hohlraum 5 in die Kavität 14 der Entnahmeplatte 10 einen konvexen Boden 24, der auch als Champagnerboden bezeichnet wird, aufweist Dieser sogenannte Champagnerboden 24 ist derart ausgestaltet, daß die Entnahmeplatte 10, nachdem sie aus dem Werkzeug herausbewegt worden ist, nicht mit Hilfe einer Abdeckplatte verschlossen werden muß, da der konkav gekrümmte Boden 24 derart geformt ist, daß nach dem vollständigen Ausharten des Kunststoff- korkeπs 9 ein im wesentlichen ebener Boden 24 entsteht Mit anderen Worten ist es nicht unbedingt notwendig, die Kavität 14 wahrend des Aufschäumvorgangs vollständig zu verschließen

Diese Ausfuhrungsform hat den Vorteil, daß mit lediglich einer Entnahmeplatte 10 gearbeitet werden kann Dies ist in Figur 10 verdeutlicht, die die Entnahmeplatte 10 in einer Draufsicht zeigt Deutlich zu erkennen sind zwei Gruppen von Kavit ten 25, 26, die durch unterschiedliche Schraffierungen dargestellt sind In einem ersten Schπtt werden daher die unschraffierten Kavitaten 25 mit Kunststoffschaum gefüllt Dann wird die Entnahmeplatte 10 in dem geöffneten Werkzeug derart verschoben, daß in einem nächsten Schritt die schraffierten Kavitaten 26 befullt werden können, während gleichzeitig die Kunststoffkorken 9 in den unschraffierten Kavitaten 25 aushärten Die ausgeharteten Kunststoffkorken 9 in den nicht schraffierten Kavitaten 25 werden dann ausgeworfen, so daß die nicht schraffierten Kavitaten 25 für die erneute Befullung mit Kunststoffschaum zur Verfügung stehen, wahrend die in den schraffierten Kavitaten 26 aufgenommenen Kunststoffkorken noch vollständig ausharten

Es versteht sich, daß die in Figur 10 gezeigte Ausführungsform mit einer Entnahmeplatte, die mehr Kavit ten aufweist, als Zufuhreinrichtungen vorhanden sind, auch mit Abdeckplatte verwendet werden konnte Die Abdeckplatte konnte in solch einem Fall aus einer (oder mehreren) streifenformigen Abdeckung bestehen, die eine ganze Gruppe von Kavitaten verschließt, Wahrend eine andere Grup- pe mit dem aufschäumenden Kunststoff befullt wird

Zweckrnaßigerweise beträgt die Anzahl der Kavitaten in der Entnahmeplatte ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Zufuhreinrichtungen, die entsprechende Gruppen von Kavitaten bilden In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform hat die Entnahmeplatte zweimal so viele Kavitaten wir Zufϋhr- einnchtungen, die zwei Gruppen von Kavitaten bilden, die nacheinander mit dem aufschäumenden Kunststoff befullt werden

BEZUGSZE1CHENLISTE

Werkzeug , 3, 4 Zuführeinnchtung

Hohlraum, Aufschaumkavitat , 7 Formnest

Werkzeugtrenπebeπe

Korken 0 Entnahmeplatte 1 Abdeckplatte 2 Kuhlkanale 3 Ausstoßeinrichtung 4 Aufschaumkavitat 5, 15' Turplatten 5", 15'" Abdeck- bzw Kuhlplatte 6 Werkzeugelement 7, 17', 17" Kavitatenplatten, Entnahmeplatten 8 Kunststoffschaum 9, 20 Werkzeugelement 1 Band 2 Forderband 3 Kavitatenpiatte 4 konvexer Boden 5, 26 Kavitaten

Claims

PATENTANSPRUCHE

Verfahren zur Herstellung von Spπtzgußteilen aus Kunststoffschaum (18), das die Schritte aufweist

Einbringen von aufschäumendem Kunststoff (18) in ein Formnest (6, 7) mit Hilfe einer Zuführeinnchtung (2, 3, 4),

Trennen der Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) von dem Formnest (6 7) und Aufschäumen des Kunststoffschaums (18) in einer Aufschaumkavitat (5, 14) nach dem Trennen der Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) von dem Formnest (6, 7)

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschaum (18) in der Aufschaumkavitat gekühlt wird

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschäumen des Kunststoffschaums (18) in einer in dem Formnest (6, 7) enthaltenen Aufschaumkavitat (5) erfolgt

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschäumen des Kunststoffschaums (18) in einer von dem Formnest (6, 7) getrennten Aufschaumkavitat (14) erfolgt

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaumkavitat zumindest zeitweise während des Aufschaumvorgangs geschlossen wird

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Spπtzgußteil ein Kunststoffkorken (9) hergestellt wird

Vorrichtung zur Herstellung von Spπtzgußteilen aus Kunststoffschaum (18) mit zumindest einer Aufschaumkavitat (14) zur Aufnahme des Kunststoffschaums (18) und mindestens ei- ner Zuführeinnchtung (2, 3, 4) zum Zufuhren des Kunststoffschaums (18), wobei die Aufschaumkavitat (14) dafür vorgesehen ist, den Kuπststoffschau (18) bis zum völligen Aufschäumen des Spπtzgußteil aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) mindestens zwei Aufschaumkavitaten (14) zugeordnet sind

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formnest (6, 7) mit einem

Hohlraum (5) zur Aufnahme des von der Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) zugefuhrten Kunststoffschaums (18) vorgesehen ist, wobei das Formnest (6, 7) und die Zufuhreinπchtung (2, 3, 4) relativ zueinander zwischen einer Öffnungsposition, in der der Hohlraum (5) von außen zugänglich ist, und einer Schließposition, in der der Hohlraum (5) von der Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) verschlossen wird, bewegbar sind, daß eine Entnahmeplatte (10), in der die Aufschaumkavitat (14) angeordnet ist, vorgesehen ist, die für die Aufnahme des in dem Hohlraum (5) des Formnest (6, 7) enthaltenen Kunststoffschaums (18) in der Öffnungsposition zwischen Formnest (6, 7) und Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) bewegt werden kann, und daß Mit- tel (7) zum Übertragen des Kunststoffschaums (18) von dem Hohlraum (5) in eine Aufschaumkavitat (14) vorgesehen sind

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (5) des Form- nests im wesentlichen die Form eines Sackloches hat und einen konvex geformten Boden aufweist

Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckplatte (11) zum Verschließen der Aufschaumkavitat (14) vorgesehen ist

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aus- stoßemπchtung (13) zum Ausstoßen des völlig ausgeschäumten Spπtzgußteils aus der Aufschaumkavitat (14) vorgesehen ist

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- schaumkavitat (14) die Form eines Sackloches hat

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kavitatenpiatte (17) mit mindestens einer Durchgangsbohrung und ein Werkzeugelement (16) vorgesehen ist, wobei Zufuhreinπchtung (2, 3, 4) und Werkzeugelement (16) relativ zueinander zwischen einer Öff- nungsposition und einer Schließposition bewegbar sind und die Kavitatenpiatte (17) in der

Offπungsposition zwischen die Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) und das Werkzeugelement (16) bewegbar ist und Zufuhreinrichtung (2, 3, 4), Werkzeugelement (16) und Kavitatenpiatte (17) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß Werkzeugelement (16) und Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) in der Schließposition die Durchgangsbohrung von beiden Seiten verschließen und dadurch die Aufschaumkavitat (14) bilden

Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kύhlplatte (15, 15', 15", 15'"), vorzugsweise zwei Kuhlplatten (15, 15', 15", 15"') vorgesehen sind, die derart ausgelegt und bewegbar sind, daß sie zumindest eine Seite der Bohrung, vorzugsweise bei- de Bohrungsseiten, wenn die Kavitatenpiatte (17) nicht zwischen der Zufuhreinπchtung und dem Werkzeugelement angeordnet ist, verschließt

Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kavitatenplatten (17, 17', 17") vorgesehen sind Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Abdeckplatte (15") vorgesehen ist, die derart zwischen zwei Kavitatenplatten (17, 17') bewegt werden kann, daß sie jeweils eine Seite der zumindest einen Bohrung jeder Kavit tenpiatte (17, 17') verschließt

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschließelement (15) zum Verschließen der Aufschaumkavitat (14), nachdem der Kunststoffschaum (18) mit Hilfe der Zufuhreinπchtung (2, 3, 4) in die Aufschaumkavitat (14) eingebracht worden ist, vorgesehen ist

Vorπchtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorπchtung (1) dafür vorgesehen ist, in zumindest einer Aufschaumkavitat (14) den Kunststoffschaum (18) auszuschäumen, und gleichzeitig nicht ausgeschaumten Kuπststoffschaum (18) mit Hilfe der Zufuhreinrichtung (2, 3, 4) in zumindest eine andere Aufschaumkavitat (14) einzubringen

Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2) als umlaufendes Werkzeug (21) ausgebildet ist, wobei zumindest zwei Aufschäumkavitaten (14) um- laufend derart angeordnet sind, so daß sie sequentiell mit Hilfe der Zuführeinnchtung (2, 3,

4) mit Kunststoffschaum (18) befullt und nach dem vollständigen Aufschäumen von dem Spπtzgußteil (9) befreit werden können

Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Umlaufeinπch- tung (22) mit mindestens zwei Schließelementen (15) zum Verschließen der zumindest zwei

Aufschäumkavitaten (14) jeweils nach dem Füllen der Aufschaumkavitat (14) mit Kunststoffschaum (18) vorgesehen ist

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr- zahl von Zufuhremπchtungen (2, 3, 4) und eine Mehrzahl von Ausschaumkavitäten (14) vorgesehen sind, wobei die Anzahl der Ausschaumkavitäten (14) ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Zuführeinrichtungen (2, 3, 4) betragt