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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor-
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richtung zur Herstellung von aus mehreren Teilen gebildeten, mehrfarbigen
und/oder aus mehreren plastomeren Materialien bestehenden Formlingen, insbesondere
Schuhwerk im Spritzgießverfahren.
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Es sind bereits Spritzgießmaschinen und Vorrichtungen bekannt, welche
die Herstellung von Schuhwerk oder anderen Formlingen in einer oder zwei Farben
ermöglichen.
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Diese Techniken bestehen in der Herstellung eines ersten Teiles des
Produktes durch Spritzgießen auf einem Spritzgießwerkzeug, der Überführung des gespritzten
Teiles in eine neue Form und der Durchführung einer weiteren Einspritzung mit einem
anderen Material oder einer anderen Farbe.
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Gewöhnlich ermöglichen diese Verfahren die Verwendung von zwei Farben
oder zwei Materialien in zwei aufeinander folgenden Spritzgießvorgängen.
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Um verschiedene Farbkombinationen zu erzielen, ist es bekannt, vor
der Durchführung der Einspritzungen Einsätze in die Spritzgießwerkzeuge einzusetzen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens,
welches es ermöglicht, Schuhwerk oder andere Formlinge in drei Farben oder unter
Verwendung von drei verschiedenen Materialtypen, insbesondere durch aufeinander
folgende Spritzvorgänge herzustellen. Das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung
zur Durchführung desselben sollen eine kontinuierliche ununterbrochene Verarbeitung
ermöglichen, wobei die Vorrichtung eine einfache Konstruktion und eine aufgrund
einfacher Bauteile nicht kritische Funktionsweise aufweisen soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung
von aus mehreren Teilen gebildeten, mehrfarbigen und/oder aus mehreren plastomeren
Materialien bestehenden Formlingen, insbesondere Schuhwerk, in Spritzgießverfahren
dadurch gelöst, daß das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: a) Einspritzen
einer ersten plastomeren Materialmenge in einen als Formlingteil, beispielsweise
als Sohle, ausgestatteten Raum eines Hilfs-Spritzgießwerkzeuges; b) Einspritzen
einer zweiten plastomeren Materialmenge mit einer von der ersten verschiedenen Farbe
und/oder Zusammensetzung in einen ersten Abschnitt eines Haupt-Spritzgießwerkzeuges
mit eingesetzter Innenform bzw.
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Kern; c) Öffnen des Haupt-Spritzgießwerkzeuges und Drehen der 0 Innenform
bzw. des Kerns um 180 , um die sich im ersten Abschnitt des Haupt-Spritzgießwerkzeuges
befindliche Innenform bzw. Kern in einen zweiten Abschnitt des Haupt-Spritzgießwerkzeuges
zu bringen; d) Drehen des Hilfs-Spritzgießwerkzeuges, wobei der im Verfahrensschritt
a) gebildete Formlingteil den zweiten Abschnitt des Haupt-Spritzgießweizeuges verschließt;
e) Einspritzen einer den Formling vervollständigenden weiteren Materialmenge in
den zweiten Abschnitt des Haupt-Spritzgießwerkzeuges.
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Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrensj sowie Verbesserungen
finden sich in den Ansprüchen 2 bis 5.
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Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß diese ein Haupt-Spritzgießwerkzeug mit zwei Abschnitten, das
eine Form enthält, die auf einer drehbaren und sie abwechselnd in die zwei Abschnitte
bringenden Halterung montiert ist, und ein Hilfs-Spritzgießwerkzeug, welches einen
drehbaren, den zweiten Abschnitt des Haupt-Spritzgießwerkzeuges vervoll-
ständigenden
Teil besitzt, sowie Antriebe aufweist.
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Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sowie Verbesserungen
finden sich in den AnsprüchEn 7 und 8.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten,
bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden.
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Es zeigen: Fig. 1 ein allgemeines Schema der zur Durchführung des
Verfahrens geeigneten Vorrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt des Spritzgießwerkzeuges;
Fig. 3 eine Transparenzansicht von oben des Spritzgießwerkzeuges in einer ersten
Spritzphase; Fig. 4 das Spritzgießwerkzeug unter denselben Bedingungen wie in Fig.
3 im Teilschnitt; Fig. 5 eine Ansicht des Spritzgießwerkzeuges in einer weiteren
Arbeitslage bei in den zweiten Abschnitt des Spritzgießwerkzeuges geschobener Form;
Fig. 6 das Spritzgießwerkzeug in offenem Zustand in Seitenansicht und Fig. 7 eine
Vorderansicht des Hilfs-Spritzgießwerkzeuges.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Hinweis auf die Zeichnungsfiguren
ausgehend von einer ersten Phase beschrieben, in welcher die Maschine leer ist bzw.
sich nicht im Arbeitszyklus befindet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einer Drehtischmaschine
durchgeführt, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist und welche eine erste
Station 1 vorsieht, ini Bereich welcher zwei mit 2 und 3 bezeichnete Injektoren
vorhanden sind.
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In der ersten Arbeitsphase spritzt der erste Injektor 2 in dem in
der Folge als Hilfs-Spritzgießwerkzeug bezeichneten Werkzeug eine Sohle.
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In der folgenden Station 4, während der ersten Drehung der Maschine,
wird die Position der Sohle gewechselt, welche, wie später deutlich wird, in den
Bereich des zweiten Abschnittes des Haupt-Spritzgießwerkzeuges gelangt.
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In einer weiteren, mit 5 bezeichneten Station wird mit einem Injektor
6 ein erstes Spritzgießen auf dem ersten Abschnitt des Spritzgießwerkzeuges, wo
eine Form zugegen ist, durchgeführt.
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Der Tisch dreht sich weiter und in einer weiteren, mit 7 bezeichneten
Station wird die Form in den Abschnitten des Spritzgießwerkzeuges gewechselt.
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Das Spritzgießwerkzeug kann nun in die erste Station 1 zurückkehren,
wo mit dem Injektor 3 der zweite Spritzgießvorgang erfolgt und das Produkt vervollständigt
wird.
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Der Tisch bewegt sich weiter bis zur Station 4, wo die Form geöffnet
und das Produkt entnommen wird und die Form in den ersten Abschnitt des Spritzgießwerkzeuges
zurückkehrt. Dann kann der Zyklus neupich von der Station 1 beginnen.
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Das für die Durchführung des Verfahrens verwendete Spritzgießwerkzeug
ist ein sogenanntes Klappwerkzeug, bestehend aus einem Hauptteil und einem Hilfsteil.
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Den Zeichnungsfiguren 2-7 ist zu entnehmen, daß der Hauptteil des
Spritzgießwerkzeuges aus einer oberen Platte 8 besteht,# die bei 9 an einer Basisplatte
10 angelenkt ist, welche fest mit dem Drehtisch der Spritzgießmaschine verbunden
ist.
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Zwischen der oberen Platte 8 und der Basisplatte 10 befindet sich
ein Kolben 11, der zwischen dem Drehpunkt 12 der Basisplatte 10 und dem Drehpunkt
13 der oberen Platte 8 wirkt und dabei die Öffnung der den Werkzeughalter bildenden
oberen Platten 8 herbeiführt (Fig. 6).
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Auf der oberen Platte 8 ist mittels einer an sich bekannten Vorrichtung
das obere Halbwerkzeug 14 des Hauptabschnittes befestigt, wogegen das weitere untere
Halbwerkzeug 15 des Hauptabschnittes an der Basisplatte 10 befestigt ist.
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Dieser Hauptabschnitt der Spritzgießform ist ein Doppelabschnitt in
dem Sinne, daß er, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zwei Formräume 16 aufweist. Eine
mit 17 bezeichnete Form ist mit einer mit 18 bezeichneten Kopfhalterung fest verbunden,
welche auf einer Achse 19 montiert ist und durch Steuerung mittels eines Zahnstangenkolbens
oder eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hydraulikmotors gedreht werden kann.
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Die Halterung 18 ist weiter mit einem Gehäusekörper 20 fest verbunden,
der auch die Drehungseinrichtungen enthält und bei 21 an zwei an der Basisplatte
10 befestigten Bügeln 22 angelenkt ist.
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Eine klappbare Hebelverbindung 23, deren Hebel an einem mit der oberen
Platte 8 fest verbundenen Fortsatz 24 angelenkt sind, bewirkt die Anhebung der Form
17 zusammen mit der Platte 18, wenn die obere Platte 8 nach Art eines Buches aufgeklappt
wird.
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Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist im unteren Teil der Basisplatte
10 noch ein Hilfs-Spritzgießwerkzeug 25 vorgesehen, welches mit seiner Öffnung im
wesentlichen senkrecht zu jener des Hauptspritzgießwerkzeuges angeordnet ist.
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Dieses Hilfs-Spritzgießwerkzeug 25 weist einen ersten, mit 26 bezeichneten
und an der genannten Basisplatte 10 befestigten Teil auf, wogegen ein zweiter Teil
27 desselben auf einer beweglichen Platte 28 befestigt ist, die auf einer Achse
29 montiert ist, welche von einem Zahnstangenkolben in einer Translationsbewegung
im Sinne des Pfeiles 30 bewegt und im Sinne des Pfeiles 31 gedreht werden kann.
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In diesem Hilfs-Spritzgießwerkzeug 25 wird eine Sohle gespritzt, von
der ein Teil sichtbar und in Fig. 2 mit 32 bezeichnet ist.
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Die Abdichtung des ersten Hauptabschnittes der Spritzgießform erfolgt
in der bei Drehtischmaschinen üblichen Weise, bei denen Werkzeug-Klapphalterungen
mit äußeren Anpreßeinrichtungen, wie Kolben, welche auf die Oberseite der Platte
8 in der Einspritzstellung wirken, vorgesehen sind.
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Die Abdichtung des Hilfs-Spritzgießwerkzeuges 25 hingegen erfolgt
in der Einspritzphase mittels zwei Kolben, die in Fig. 5 mit 33 und 34 bezeichnet
sind und auf einer in Bezug auf die Zeichnungenebene parallelen Achse bzw. einer
Achse senkrecht zur Rotationsachse des Drehtisches wirken.
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Unter den in Fig. 3 gezeigten Bedingungen ist im rechten, mit 35 bezeichneten
Teil des Hauptabschnittes des Spritzgießwerkzeuges die Form 17 zugegen und es wird
somit eine erste Einspritzung durchgeführt, mit welcher ein gewünschtes Material
eingebracht wird, um beispielsweise einen mit 36 bezeichneten Stiefelschaft zu bilden.
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Vor diesem ersten Spritzgießen oder währenddessen wurde mittels eines
anderen Injektors im Hilfs-Spritzgießwerkzeug 25 eine Sohle 32 in der Weise gespritzt,
daß sie für die folgenden Arbeitsgänge vorbereitet ist.
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Nunmehr dreht sich der Drehtisch schrittweise und wenn sich das Spritzgießwerkzeug
bei der in Fig. 1 mit 7 bezeichneten Station befindet, erfolgt die Öffnung des Haupt-Spritzgießwerkz-euges
und die Verschiebung durch Drehung der Form 17 vom ersten Abschnitt des Spritzgießwerkzeuges
35 in den mit 37 bezeichneten Abschnitt desselben.
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In dieser in Fig. 5 gezeigten Stellung befindet sich auch die Sohle
32, die vorher gebildet und durch die Drehung der Platte 28 in ihre Lage gebracht
wurde.
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Zu diesem Zeitpunkt schließt sich das Spritzgießwerkzeug neuerlich
und wird in der Station 1 eine weitere Einspritzung durch die Kanäle 38 und 39 (Fig.
5) durchgeführt, wodurch in dem in der Zeichnungsfigur gezeigten Fall eine obere
Fertigausrüstung 40 des Schaftes und ein Oberleder 41 gebildet werden.
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Hierauf gelangt der Drehtisch im Zuge seiner Drehung in die in Fig.
1 mit 4 bezeichnete Station, in welcher das Spritzgießwerkzeug endgültig geöffnet
und das Produkt bei folgender Drehung der Form entnommen wird, welch letztere wieder
die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, so daß der Spritzzyklus wieder von vorne
beginnen kann.
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Das für die Durchführung des Verfahrens verwendete Werkzeug, das im
wesentlichen aus einem Hauptteil und aus einem Hilfs-Spritzgießwerkzeug besteht,
ist besonders vorteilhaft, da es die Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrens
ermöglicht und die Einzelteile bildet und diese, sozusagen, in einem weiteren Spritzgießvorgang
zusammenbaut.
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Es ist zu beachten, daß im ersten Fall auf eine Form gespritzt wird,
und daß diese Form durch Drehung in den zweiten Abschnitt: des Spritzgießwerkzeuges
gebracht wird, in welchem die anderen Spritzgießarbeiten durchgeführt werden, durch
welche
eine Abdeckung des in der ersten Phase eingespritzten Materials erfolgt.
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In der zweiten Spritzphase erfolgen die Abdichtungen durch das Material
selbst, das in der ersten Phase eingespritzt worden war.
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Die beim Spritzen verwendeten Materialien können, je nach den Teilen
des Schuhwerkes, die sie bilden sollen, beliebig gewählt werden, und es ist somit
möglich, sowhl verschiedene Farben als auch verschiedene mechanische Eigenschaften,
wie Konsistenz, Robustheit, Verschleißfestigkeit oder Abriebfestigkeit, zu erzielen.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde eine einzige Form verwendet,
die wahlweise von einem Teil in den anderen Teil des Hauptabschnittes des Spritzgießwerkzeuges
verschoben wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, zwei Formen
vorzusehen, die abwechselnd die Position andern, so daß gleichzeitig verschiedene
aufeinanderfolgende Spritzgießvorgänge durchgeführt werden können und eine Erhöhung
der Produktivität erzielbar ist.
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Aus der vorstehenden Beschreibung kann man erkennen, daß ein Verfahren
geschaffen wird, das die Herstellung von Schuhwerk oder technischen Gegenständen
in mehreren Farben oder Materialien ermöglicht und dessen wichtiges Merkmal die
Verschiebung der Form zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt des Spritzgießwerkzeuges
ist, wobei sie auch das in der ersten Verarbeitung eingespritzte Material mit sich
nimmt.
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Es ist zu bemerken, daß der Gesamtaufbau der Vorrichtung besonders
einfach und vollautomatisierbar ist und daß die
Vorrichtung auf
üblichen rotierenden Drehtischmaschinen montiert werden kann.
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Es ist offensichtlich, daß außer Schuhwerk mit dem Verfahren auch
verschiedene andere Arten von Gegenständen hergestellt werden können, welche zu
den beschriebenen und dargestellten Merkmalen analoge Merkmale besitzen.
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Aus diesem Grund können die angewendeten Materialien und Abmessungen,
je nach den Erfordernissen, beliebig gewählt werden.
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