EP0920939A1 - Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgussform - Google Patents

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Publication number
EP0920939A1
EP0920939A1 EP98120427A EP98120427A EP0920939A1 EP 0920939 A1 EP0920939 A1 EP 0920939A1 EP 98120427 A EP98120427 A EP 98120427A EP 98120427 A EP98120427 A EP 98120427A EP 0920939 A1 EP0920939 A1 EP 0920939A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
conveying
release agent
powder
injection mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98120427A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Lutz
Horst Adams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wagner International AG
Original Assignee
Wagner International AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wagner International AG filed Critical Wagner International AG
Publication of EP0920939A1 publication Critical patent/EP0920939A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2007—Methods or apparatus for cleaning or lubricating moulds

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for Applying a release agent to an injection mold.
  • This task is accomplished by a method with the characteristics of Claim 1 and by a device with the features of Claim 10 solved.
  • a powdery one should be used instead of the liquid one Release agent on the parts using compressed air be sprayed onto the hot injection mold.
  • DE-GM 1796837 is basically a process for applying a powdered lubricant to a Injection mold known. However, this is regarding the Adjustment of the powder-air mixture not specified.
  • the powder is adjusted so that it Hitting the hot injection mold, e.g. a Surface temperature of 500 ° to 700 ° C, runs in a flash and a closed film on the surface of the Forms injection molded parts without the ingredients of the powder evaporate or burn.
  • the one for melting and networking of the powdery release agent required energy withdrawn from the surfaces of the injection molded parts, whereby this be cooled.
  • the method and the device for applying this powder Release agents can be from powder coating technology are derived, however, the peculiarities of spraying of the powdery release agent are taken into account got to.
  • the amounts of powder required when spraying the powdery release agent on the injection mold clearly less than with "normal" powder coating technology.
  • powder coating systems are usually with powder output rates worked between 100 and 300 g / min per spray gun.
  • the present method and the facility for Applying the release agent to the injection mold is used with an upper limit on the amount of powdery ejected Release agent calculated from 50 g / min per spraying process. This means that the diameter of the delivery line for the powdery release agent and the powder channels in the spray devices as well as the dimensions of the spray nozzle must be that on the one hand the maximum output e.g.
  • the conveying device for conveying the powder Release agent must be designed for the lower output quantities be.
  • the exact dimensioning of the lines and channels The spray nozzle or the injector is heavily dependent in individual cases from the respective system (size of the injection molds, to bridging distances etc.).
  • the specialist on the However, the field of powder coating technology will know which Dimensions for the different parts of the spray device must choose the required flow rates and the Achieve dosing accuracy.
  • As a guideline for the powder delivery lines to the spray devices e.g. a maximum The inside diameter of the delivery line is assumed to be 10 mm become.
  • According to the invention is a special control of the powder conveying device provided by conveying and dosing air.
  • Convention Spray systems are created when the Powder feed always a more or less pronounced switch-on surge, because of the immediately preceding spraying process there is still powder in the hose, which when switched on again is gushed out.
  • the delivery and metering air are also sprayed according to special control requirements increased to the powdery release agent as gush-free as possible and with a predetermined increase in volume to apply.
  • the conveying and dosing air are for this e.g. not suddenly, but gradually increasing, ramped up.
  • the Control functions described above are preferably not manual made, but they run automatically. That is, it a control and regulating device is required to achieve the desired Switch-on and switch-off profiles for conveying and dosing air and to achieve the required dosing accuracy.
  • This control and regulating device should preferably be one have electronic memory to store tax procedures.
  • the inventive method and the device have important advantages of a 100% material yield of the powdered Release agent because that is on the hot injection mold applied release agent immediately cross-linked and forms a film, without the release agent evaporating or burning, and a drastic reduction in compressed air consumption.
  • the following values were determined in a pilot test:
  • FIG. 1 shows a general schematic drawing of a plant for Applying a powdered release agent to an injection mold according to the invention.
  • a spray head 10 shown, which contains eight spray guns or nozzles and by means of a linear displacement device 12, 13 in one x direction and a y direction is displaceable.
  • FIG. 1 shows two sliding axes 14 on which one movable or sliding part 16 of the injection mold and a fixed part 17 of the injection mold are guided.
  • To the fixed part 17 of the injection mold is an injection channel 18 provided.
  • the sliding part 16 is via a pressure stamp 20 in the arrow directions A (open) and Z (close) slidable.
  • the Spray head 10 is withdrawn. Material is fed through the injection channel 18 injected, and after curing the material the sliding part 16 with the pressure stamp 20 in The direction of the arrow A is withdrawn to open the injection mold. The molded part (not shown) falls out, and the Spray head 10 is connected to linear displacement device 12 and 13 retracted between the open mold parts 16 and 17, around the powder release agent on parts 16 and 17 to spray.
  • the powder delivery must be carried out both with regard to the total amount of powder applied as well as the Switch-on and switch-off behavior can be controlled in order Apply the required amount of powder without gushing.
  • the control system shown in Figure 2 can be used.
  • the spray head 10 is in the form of a single spray gun shown above the linear displacement device 12, 13 is movable in the x and y directions (see FIG. 1).
  • the Linear displacement device 12, 13 comprises an x-axis motor 22 and a y-axis motor 23, both via a displacement axis control 24 can be controlled.
  • To the spray gun 10 lead a powder line 26 and an atomizing air line 28.
  • the atomizer air line 28 is connected to an air quantity control unit 30 connected.
  • From the air volume control unit 30 lead a conveying air line 32 and a dosing air line 33 to a conveyor 34, e.g. to a venturi injector with dosing air inlet.
  • a control device suitable for the invention is e.g. in German patent application 197 13 668.
  • German patent application 196 50 112 is a device for Measuring a powder mass flow in a delivery line described to derive the necessary for the control Actual values is appropriate.
  • German patent application 197 38 144 Fig. 5
  • a container for a powdered release agent 36 is opened a vibrating table 38 that has a vibrating motor 39 having.
  • a fluidizing tray (not shown) can be provided to the to swirl powdered release agent in the container 36 or fluidize.
  • An intake pipe 40 leads from the interior of the container to the conveyor 34.
  • a level probe 42 is also provided to measure the powder level in to monitor the container 36.
  • Signal lines 44, 45, 46 and 47 lead from the displacement axis control 24, the air quantity control unit 30, the level probe 42 or the vibrating table motor 39 to a central control device 48, which is a in the embodiment shown PLC control 50 and a control panel 51 comprises.
  • the device according to the invention works as follows. After this Open an injection mold, and after the injection molded part has fallen out is, the spray gun 10 between the open Injection mold halves 16, 17 retracted. Depending on the respective injection mold and various system parameters are switched on and off by the PLC control 50 Shutdown profiles specified for powder delivery. Corresponding of these switch-on and switch-off profiles, the conveying air, the dosing air and the atomizing air switched on, increased, decreased and switched off. This ensures that the application of the powdered release agent on the injection mold halves are carried out without gushing around the applied one Precisely control and meter the amount of release agent, and to prevent uncontrolled powder clouds or puffs.
  • Another feature of the invention is that Application of the powdered release agent compared to the Coating processes in today's powder coating plants much smaller amounts of powder are applied have to.
  • the amount of powdered release agent to be applied according to current experience is a maximum of 50 g / min, whereby the powder flow can be finely dosed in the range from 0 to 50g / min should be.
  • the over the powder line 26 actually delivered to the spray gun 10 Powder quantity can be measured and regulated.
  • German patent application 197 13 668 In German patent application 196 50 112 is a particularly suitable measuring device for the powder mass flow described. Reference is made to these registrations.
  • a method and a device for measuring and regulating the flow of a Fluids described in which the signals from the flow measurement largely digitally processed and a digital Signal processor are supplied.
  • the digital signal processor then controls depending on the measured variables, preferably under Using information from special storage units, such as switch-on and switch-off profiles, a digital control unit, which in turn are via actuators, e.g. the air, controls the dosing air and the atomizing air.
  • the control unit preferably contains a PID controller.
  • the actuator preferably contains a pulse width modulator.
  • the valve device preferably contains a proportional valve.
  • the one described in German patent application 196 50 112 Means for measuring a powder mass flow comprises one Speed measuring device for measuring the speed of the powder-gas mixture in the delivery line, a mass measuring device for measuring the powder mass per unit volume in a section of the delivery line that has a microwave resonator and means for detecting a change in the Resonance frequency and / or the microwave amplitude of the microwave resonator has and from the detected resonance frequency and / or the microwave amplitude the powder mass in the Derives conveyor line section, and a computing device to calculate the powder mass flow from the measured speed, the measured powder mass per unit volume and the dimensions of the delivery line.
  • the microwave resonator preferably has a coil on the outside of the Delivery line is applied.
  • inventive device for applying the powder Release agent is shown in Figure 2 with a PLC control. Alternatively, it can also be controlled decentrally and according to the principles set out in the German patent application 197 38 141 for a control system of a coating system are described. Reference is made to this publication taken.

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Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgußform, mit denen ein pulverförmiges Trennmittel mit Hilfe von Druckluft schwallfrei aufgebracht werden kann. Zu diesem Zweck werden die Förderluft und die Dosierluft für des pulverförmigen Trennmittels mit Hilfe von vorgegebenen Einschalt- und Ausschaltprofilen kontrolliert eingeschaltet, erhöht, vermindert und abgeschaltet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgußform.
Bisher wurden als Trennmittel für Spritzgußformen regelmäßig Flüssigkeiten eingesetzt, die meistens auf einer Wasser/Öl/Fett-Emulsionsbasis beruhen. Die flüssigen Trennmittel werden nach dem Öffnen der Spritzgußform über einen Düsenkopf unter sehr hohem Drucklufteinsatz auf die Formhälften gesprüht. Dieser Düsenkopf wird über eine Linear-Verschiebeeinheit zwischen die Formhälften gebracht. Da die Formhälften nach dem Öffnen und bei Beginn des Aufsprühens des flüssigen Trennmittels noch sehr heiß sind - im Bereich von einigen Hundert Grad Celsius bis 700° C und mehr, verdampft ein großer Teil des flüssigen Trennmittels, bevor die Temperatur soweit gesunken ist, daß sich eine Schicht auf den Oberflächen der Formhälften ausbilden kann, die im nächsten Spritzgußzyklus das Herauslösen des Spritzgußteiles aus der Spritzgußform erleichtert.
Beim Aufsprühen des flüssigen Trennmittels auf die heiße Spritzgußform verdampft der größte Teil des versprühten Trennmittels und geht somit verloren. Da auch der Druckluftbedarf zum Versprühen des flüssigen Trennmittels nicht unerheblich ist, führt die Verwendung von flüssigem Trennmittel zu einem sehr hohen Materialeinsatz. Das Verdampfen des flüssigen Trennmittels erzeugt zusätzlich eine erhebliche Umweltbelastung durch verdampfende Substanzen, wie Lösungsmittel und dergleichen.
Bei der Verwendung flüssiger Trennmittel für die Formen von Spritzgußmaschinen entsteht darüberhinaus das Problem, daß der Verdampfungsvorgang die maximale Taktzeit der Spritzgußmaschine begrenzt, weil solange kein neues Spritzgußteil gespritzt werden kann, bis nicht die Spritzgußform soweit abgekühlt ist, daß ein ausreichender Trennmittelfilm aufgesprüht werden kann.
Es ist daher ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgußform anzugeben, welche die oben beschriebenen Nachteile vermeiden, und die insbesondere einen geringeren Materialeinsatz an Druckluft und Trennmitteln erfordern und höhere Taktzeiten der Spritzgußmaschinen erlauben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
Erfindungsgemäß soll statt des flüssigen Trennmittels ein pulverförmiges Trennmittel mit Hilfe von Druckluft auf die Teile der heißen Spritzgußform gesprüht werden.
Aus dem DE-GM 1796837 ist bereits grundsätzlich ein Verfahren zum Aufbringen eines pulverförmigen Schmiermittels auf eine Spritzgußform bekannt. Dieses ist jedoch hinsichtlich der Einstellung des Pulver-Luftgemisches nicht näher spezifiziert.
Bei der Erfindung wird das Pulver so eingestellt, daß es beim Auftreffen auf die heiße Spritzgußform, die z.B. eine Oberflächentemperatur von 500° bis 700° C hat, blitzartig verläuft und einen geschlossenen Film auf der Oberfläche der Spritzgußformteile bildet, ohne daß die Inhaltsstoffe des Pulvers verdampfen oder verbrennen. Die zum Aufschmelzen und Vernetzen des pulverförmigen Trennmittels benötigte Energie wird den Oberflächen der Spritzgußformteile entzogen, wodurch diese gekühlt werden.
Das Verfahren und die Vorrichtung zum Aufbringen dieses pulverförmigen Trennmittels können aus der Pulverlackiertechnik abgeleitet werden, wobei jedoch den Besonderheiten beim Aufsprühen des pulverförmigen Trennmittels Rechnung getragen werden muß.
Zunächst sind die benötigten Pulvermengen beim Aufsprühen des pulverförmigen Trennmittels auf die Spritzgußform deutlich geringer als bei der "normalen" Pulverlackiertechnik. In den heutigen Pulverlackieranlagen wird in der Regel mit Pulverausstoßraten zwischen 100 und 300 g/min pro Sprühpistole gearbeitet. Bei dem vorliegenden Verfahren und der Einrichtung zum Aufbringen des Trennmittels auf die Spritzgußform wird dagegen mit einer Obergrenze für die Menge des ausgestoßenen pulverförmigen Trennmittels von 50 g/min pro Sprühvorgang gerechnet. Dies bedeutet, daß die Durchmesser der Förderleitung für das pulverförmige Trennmittel und der Pulverkanäle in den Sprüheinrichtungen sowie die Abmessungen der Sprühdüse so ausgelegt werden müssen, daß einerseits die maximale Ausstoßmenge auf z.B. 50 g/min begrenzt ist und daß andererseits eine gute Dosiermöglichkeit im Bereich zwischen 0 und 50 g/min besteht und eine saubere Zerstäubung bei der Sprühduse gewährleistet ist. Auch die Fördervorrichtung zum Fördern des pulverförmigen Trennmittels muß auf die niedrigere Ausstoßmengen ausgelegt sein.
Die genaue Dimensionierung der Leitungen und Kanäle, der Sprühdüse oder des Injektors wird im Einzelfall stark abhängig von der jeweiligen Anlage (Größe der Spritzgußformen, zu überbrückende Entfernungen etc.) werden. Der Fachmann auf dem Gebiet der Pulverbeschichtungstechnik wird jedoch wissen, welche Dimensionen er für die verschiedenen Teile der Sprüheinrichtung wählen muß, um die geforderten Fördermengen und die Dosiergenauigkeit zu erzielen. Als Richtwert für die Pulverförderleitungen zu den Sprühvorrichtungen kann z.B. ein maximaler Innendurchmesser der Förderleitung von 10 mm angenommen werden.
Erfindungsgemäß ist eine spezielle Ansteuerung der Pulverfördervorrichtung mittels Förder- und Dosierluft vorgesehen. Um einen optimalen Wirkungsgrad und eine minimale zeitliche Verzögerung zu erreichen, muß das pulverförmige Trennmittel direkt nach dem Öffnen der Spritzgußform und dem Auswurf der gespritzten Teile schwallfrei eingesprüht werden. Bei konventionellen Sprühanlagen entsteht jedoch beim Einschalten der Pulverförderung immer ein mehr oder weniger ausgeprägter Einschaltschwall, weil sich vom unmittelbar vorhergehenden Sprühvorgang noch Pulver im Schlauch befindet, welches beim Wiedereinschalten schwallförmig ausgeblasen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher beim Einschalten und beim Abschalten der Pulverförderung mit vorgegebenen Steuerprofilen gearbeitet. So ist es z.B. vorteilhaft, bei jedem Abschalten der Pulverförderung am Ende eines Sprühschusses zunächst die Förderluft abzuschalten und die Dosierluft auf einen höheren oder sogar einen maximalen Wert hochzuregeln. Dadurch wird kein neues Pulver mehr angesaugt, und die Förderleitung wird schwallfrei leergeblasen, wobei die Pulverwolke langsam ausklingt. Die immer dünner werdende Pulverwolke kann dazu genutzt werden, um an Stellen der Spritzgußform, an denen noch relativ wenig Trennmittel aufgetragen werden soll, noch einen letzten Hauch des Trennmittels aufzutragen.
Beim Wiedereinschalten der Pulverförderung für den nächsten Sprühschuß werden die Förder- und Dosierluft ebenfalls gemäß spezieller Steuervorgaben erhöht, um das pulverförmige Trennmittel möglichst schwallfrei und mit einem vorgegebenen Mengenanstieg auszubringen. Die Förder- und Dosierluft werden hierfür z.B. nicht schlagartig, sondern allmählich zunehmend, rampenförmig erhöht.
Es ist nicht zweckmäßig, starre Vorgaben für die Steuerprofile für Förder- und Dosierluft zu erstellen, wie bestimmte Rampen, Anstiegs- und Abschaltzeiten, weil diese Werte abhängig von der jeweiligen Anlage und den speziellen Anforderungen für die jeweiligen Spritzgußformen sind.
Um einen automatischen Ablauf der oben beschriebenen Vorgänge und eine gleichmäßige Qualität beim Aufbringen des Trennmittels sowie einen Qualitätsnachweis zu erhalten, werden die oben beschriebenen Steuerfunktionen vorzugsweise nicht manuell vorgenommen, sondern sie laufen automatisch ab. Das heißt, es wird eine Steuer- und Regeleinrichtung benötigt, um die gewünschten Einschalt- und Abschaltprofile für Förder- und Dosierluft und die geforderte Dosiergenauigkeit zu erreichen. Diese Steuer- und Regeleinrichtung sollte vorzugsweise einen elektronischen Speicher haben, um Steuerabläufe zu speichern.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung haben die wichtigen Vorteile einer 100%igen Materialausbeute des pulverförmigen Trennmittels, weil das auf die heiße Spritzgußform aufgebrachte Trennmittel sofort vernetzt und einen Film bildet, ohne daß das Trennmittel verdampft oder verbrennt, und einer drastischen Verringerung des Druckluftverbrauchs. In einem Pilotversuch wurden folgende Werte ermittelt:
Beim Spritzgießen von Aluminiumteilen mit einem Verbrauch von 28.000 kg Aluminium pro Tag bestand bei der Verwendung von flüssigem Trennmittel ein Druckluftbedarf von 900 Nm3/h. Bei der Verwendung von pulverförmigem Trennmittel für dieselbe Menge Aluminium ergab sich ein Druckluftbedarf von 15 Nm3/h bei einer Sprühzeit von 5 sek/Sprühschuß. Bei Drucklufterzeugungskosten von 5 Pfennig pro Nm3 ergeben sich somit bei der Verwendung von flüssigem Trennmittel allein für die Erzeugung der Druckluft pro Jahr Kosten von DM 138.000, gegenüber Drucklufterzeugungskosten von DM 2.300 pro Jahr bei der Verwendung von pulverförmigem Trennmittel. Dazu kommen die Vorteile der wesentlich besseren Materialausbeute bei Verwendung von pulverförmigem Trennmittel sowie der Erhöhung der erzielbaren Taktfrequenz der Spritzgußmaschine und der geringeren Umweltbelastung.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Figur 1
eine Schemazeichnung einer Anlage zum Aufbringen eines pulverförmigen Trennmittels auf eine Spritzgußform, mit geöffneter Spritzgußform, gemäß der Erfindung; und
Figur 2
ein schematisches Blockschaltbild einer Einrichtung zum Aufbringen von pulverförmigem Trennmittel gemäß der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine allgemeine Schemazeichnung einer Anlage zum Aufbringen eines pulverförmigen Trennmittels auf eine Spritzgußform gemäß der Erfindung. In Figur 1 ist ein Sprühkopf 10 dargestellt, der acht Sprühpistolen oder -düsen enthält und mittels einer Linearverschiebungseinrichtung 12, 13 in einer x-Richtung und einer y-Richtung verschiebbar ist. Ebenfalls in Figur 1 gezeigt sind zwei Gleitachsen 14, auf denen ein bewegliches oder Verschiebeteil 16 der Spritzgußform und ein feststehendes Teil 17 der Spritzgußform geführt sind. An dem feststehenden Teil 17 der Spritzgußform ist ein Einspritzkanal 18 vorgesehen. Das Verschiebeteil 16 ist über einen Druckstempel 20 in den Pfeilrichtungen A (Öffnen) und Z (Schließen) verschiebbar.
Zum Gießen eines Spritzgußteils werden das Verschiebeteil 16 und das feststehende Teil 17 zusammengebracht, wobei der Sprühkopf 10 zurückgezogen ist. Material wird über den Einspritzkanal 18 eingespritzt, und nach dem Aushärten des Materials wird das Verschiebeteil 16 mit dem Druckstempel 20 in Pfeilrichtung A zurückgezogen, um die Spritzgußform zu öffnen. Das gespritzte Teil (nicht gezeigt) fällt heraus, und der Sprühkopf 10 wird mit der Linearverschiebungseinrichtung 12 und 13 zwischen die geöffneten Formteile 16 und 17 eingefahren, um das pulverförmige Trennmittel auf die Teile 16 und 17 zu sprühen.
Wie eingangs beschrieben, muß die Pulverförderung sowohl hinsichtlich der insgesamt ausgebrachten Pulvermenge als auch des Einschalt- und Abschaltverhaltens gesteuert werden, um schwallfrei die benötigte Pulvermenge auszubringen. Hierzu kann das in Figur 2 gezeigte Steuersystem verwendet werden.
In Figur 2 ist der Sprühkopf 10 in Form einer einzelnen Sprühpistole gezeigt, die über die Linearverschiebungseinrichtung 12, 13 in x- und y-Richtung (siehe Figur 1) bewegbar ist. Die Linearverschiebungseinrichtung 12, 13 umfaßt einen x-Achsenmotor 22 und einen y-Achsenmotr 23, die beide über eine Verschiebeachsensteuerung 24 ansteuerbar sind. Zur Sprühpistole 10 führen eine Pulverleitung 26 und eine Zerstäuberluft-Leitung 28. Die Zerstäuberluftleitung 28 ist an eine Luftmengenregeleinheit 30 angeschlossen. Von der Luftmengenregeleinheit 30 führen eine Förderluftleitung 32 und eine Dosierluftleitung 33 zu einer Fördereinrichtung 34, z.B. zu einem Venturi-Injektor mit Dosierlufteingang.
Eine für die Erfindung geeignete Regeleinrichtung ist z.B. in der deutschen Patentanmeldung 197 13 668 beschrieben. In der deutschen Patentanmeldung 196 50 112 ist eine Vorrichtung zum Messen eines Pulver-Massenstromes in einer Förderleitung beschrieben, die zum Ableiten der für die Regelung nötigen Ist-Werte geeignet ist. Ein für die Realisierung der Erfindung geeigneter Injektor ist in der deutschen Patentanmeldung 197 38 144 (Fig. 5) gezeigt. Auf diese Druckschriften wird Bezug genommen, soweit sie für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens relevant sind.
Ein Behälter für ein pulverförmiges Trennmittel 36 wird auf einem Rütteltisch 38 eingerichtet, der einen Rüttelmotor 39 aufweist. Anstelle oder zusätzlich zu dem Rütteltisch 38 könnte in dem Behälter 36 für das pulverförmiges Trennmittel auch ein Fluidisierboden (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um das pulverförmige Trennmittel in dem Behälter 36 zu verwirbeln oder zu fluidisieren. Ein Ansaugrohr 40 führt aus dem Behälterinneren zu der Fördervorrichtung 34. In dem Behälter 36 ist ferner eine Niveausonde 42 vorgesehen, um das Pulverniveau in dem Behälter 36 zu überwachen.
Signalleitungen 44, 45, 46 und 47 führen von der Verschiebeachsensteuerung 24, der Luftmengenregeleinheit 30, der Niveausonde 42 bzw. dem Rütteltischmotor 39 zu einer zentralen Steuereinrichtung 48, die bei der gezeigten Ausführungsform eine SPS-Steuerung 50 und ein Bedienfeld 51 umfaßt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet wie folgt. Nach dem Öffnen einer Spritzgußform, und nachdem das Spritzgußteil herausgefallen ist, wird die Sprühpistole 10 zwischen die geöffneten Spritzgußformhälften 16, 17 eingefahren. Abhängig von der jeweiligen Spritzgußform und verschiedenen Anlagenparametern werden von der SPS-Steuerung 50 Einschalt- und Abschaltprofile für die Pulverförderung vorgegeben. Entsprechend dieser Einschalt- und Abschaltprofile werden die Förderluft, die Dosierluft und die Zerstäuberluft eingeschaltet, erhöht, vermindert und abgeschaltet. Dabei wird sichergestellt, daß das Aufbringen des pulverförmigen Trennmittels auf die Spritzgußformhälften schwallfrei erfolgt, um die aufgebrachte Trennmittelmenge genau zu kontrollieren und zu dosieren, und um unkontrollierte Pulverwolken oder -püffe zu verhindern. So wird z.B. bei Einschalten der Pulverförderung am Anfang eines Sprühschusses die Dosier- und die Förderluft nicht schlagartig, sondern allmählich erhöht. Bei Abschalten wird z.B. zunächst die Förderluft langsam heruntergeregelt, und die Dosierluft wird auf ein Maximum erhöht, bevor auch dieser abgeschaltet wird. Der Fachmann kann durch entsprechende Versuche für die jeweilige Beschichtungsumgebung geeignete Einschalt- und Abschaltprofile ermitteln.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei dem Aufbringen des pulverförmigen Trennmittels im Vergleich zu den Beschichtungsvorgängen in den heute üblichen Pulverlackieranlagen wesentlich geringere Pulvermengen aufgebracht werden müssen. Die Menge des aufzubringenden pulverförmigen Trennmittels beträgt nach heutigen Erfahrungen maximal 50 g/min, wobei der Pulverstrom im Bereich von 0 bis 50g/min fein dosierbar sein sollte. Bei automatisierten Anlagen sollte daher die über die Pulverleitung 26 tatsächlich zur Sprühpistole 10 geförderte Pulvermenge gemessen und geregelt werden.
Die Regelung kann z.B. gemäß der deutschen Patentanmeldung 197 13 668 erfolgen. In der deutschen Patentanmeldung 196 50 112 ist eine besonders geeignete Meßeinrichtung für den Pulvermassenstrom beschrieben. Auf diese Anmeldungen wird Bezug genommen.
In der Patentanmeldung 197 13 668 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Regeln des Durchflusses eines Fluids beschrieben, bei denen die Signale aus der Durchflußmessung weitgehend digital verarbeitet und einem digitalen Signalprozessor zugeführt werden. Der digitale Signalprozessor steuert dann abhängig von den Meßgrößen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Information aus speziellen Speichereinheiten, wie Einschalt- und Abschaltprofilen, eine digitale Regeleinheit, die ihrerseits über Stellglieder, z.B. die Föderluft, die Dosierluft und die Zerstäuberluft ansteuert. Die Regeleinheit enthält vorzugsweise einen PID-Regler. Das Stellglied enthält vorzugsweise einen Pulsweitenmodulator. Die Ventileinrichtung enthält vorzugsweise ein Proportionalventil.
Die in der deutschen Patentanmeldung 196 50 112 beschriebene Einrichtung zum Messen eines Pulver-Massenstromes umfaßt eine Geschwindigkeitsmeßvorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit des Pulver-Gas-Gemisches in der Förderleitung, eine Massenmeßvorrichtung zum Messen der Pulvermasse pro Volumeneinheit in einem Abschnitt der Förderleitung, die einen Mikrowellenresonator sowie Mittel zum Erfassen einer Änderung der Resonanzfrequenz und/oder der Mikrowellenamplitude des Mikrowellenresonators aufweist und aus der erfaßten Resonanzfrequenz und/oder der Mikrowellenamplitude die Pulvermasse in dem Förderleitungsabschnitt ableitet, und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen des Pulver-Massestromes aus der gemessenen Geschwindigkeit, der gemessenen Pulvermasse pro Volumeneinheit und den Abmessungen der Förderleitung. Der Mikrowellenresonator weist vorzugsweise eine Spule auf, welche außen auf die Förderleitung aufgebracht ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Aufbringen des pulverförmigen Trennmittels ist in Figur 2 mit einer SPS-Steuerung gezeigt. Sie kann alternativ auch dezentral gesteuert und gemäß den Grundsätzen aufgebaut sein, die in der deutschen Patentanmeldung 197 38 141 für ein Steuersystem einer Beschichtungsanlage beschrieben sind. Auf diese Druckschrift wird Bezug genommen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgstaltungen von Bedeutung sein.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgußform, bei dem ein pulverförmiges Trennmittel mit Hilfe von Druckluft auf die heiße Spritzgußform gesprüht wird und beim Auftreffen auf die Spritzgußform verläuft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel unmittelbar nach dem Auswurf eines Spritzgußteils aus der Spritzgußform schwallfrei aufgesprüht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft einen Förderluftanteil und einen Dosierluftanteil enthält und daß am Anfang und/ oder am Ende eines Sprühschusses der Förderluftanteil und der Dosierluftanteil gesteuert erhöht bzw. vermindert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderluftanteil und/oder der Dosierluftanteil anhand von vorgegebenen Steuerprofilen verändert werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderluftanteil und der Dosierluftanteil abhängig von der tatsächlich ausgebrachten Menge des pulverförmigen Trennmittels geregelt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am Ende eines Sprühschusses der Förderluftanteil verringert und der Dosierluftanteil erhöht wird, um eine Förderleitung (26) für das Trennmittel schwallfrei leerzublasen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderluftanteil am Ende des Sprühschusses abgeschaltet und der Dosierluftanteil vorrübergehend auf ein Maximum erhöht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am Anfang eines Sprühschusses die Förderluft und die Dosierluft allmählich erhöht werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Trennmittel gesteuert in einer Menge von 0 bis etwa 50 g/min versprüht wird.
  10. Einrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels auf eine Spritzgußform (16, 17), mit
    einer Pulver-Sprühvorrichtung (10)
    einer Förderleitung (26) für pulverförmiges Trennmittel, die mit der Pulver-Sprühvorrichtung verbunden ist,
    einer Fördervorrichtung (34) zum Fördern des pulverförmigen Trennmittels durch die Förderleitung zur Pulver-Sprühvorrichtung mit Hilfe von Druckluft, und einer Luftmengenregeleinrichtung (30) zum Einstellen der Druckluft und somit der geförderten Menge des pulverförmigen Trennmittels.
  11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Förderluftleitung (32) und eine Dosierluftleitung (33), die zu der Fördervorrichtung (34) führen, wobei die Luftmengenregeleinrichtung (30) mit der Förderluftleitung und der Dosierluftleitung verbunden ist, um die Förderluftmenge und die Dosierluftmenge einzustellen.
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmengenregeleinrichtung (30, 48) einen Speicher zum Speichern von Steuerprofilen für das Erhöhen und das Vermindern der Förderluftmenge und/oder der Dosierluftmenge aufweist.
  13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung zum Erfassen des der durch die Förderleitung (26) transportierten Massenstromes des pulverförmigen Trennmittels.
  14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Zerstäuberluftleitung (28), die mit der Sprühvorrichtung (10) und der Luftmengenregelvorrichtung (30) verbunden ist.
  15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch eine Verschiebe-Vorrichtung (12, 13) zum Verschieben der Pulver-Sprühvorrichtung (10) in zwei orthogonalen Richtungen, um die Pulver-Sprühvorrichtung zischen zwei Hälften einer geöffneten Spritzgußform (16, 18) zu bewegen.
  16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (26) einen Innendurchmesser von maximal 10 mm hat.
  17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmengenregeleinrichtung (30) die Förderluftmenge und die Dosierluftmenge so einstellt, daß ein Pulvermassenstrom des Trennmittels von 0 bis etwa 50 g/min erzielt wird.
  18. Trennmittel für eine Spritzgußform bestehend aus einem Pulver, das bei dem Auftreffen auf der heißen Spritzgußform blitzartig verläuft.
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