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Verfahren und Form zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern und nach dem Verfahren hergestellter Kunststoff-Hohlkörper
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Bällen,Polsterungen, Schwimmgürtel od. dgl., die einen inneren Überdruck aufweisen, und bei dem in eine Form der Kunststoff in Pastenform eingebracht und darauf letzterer unter ständiger Bewegung der Form um ihre verschiedenen Achsen auf die Reaktionsteniperatur aufgeheizt wird, dadurch erreicht, dass nach dem Einbringen der Kunststoffpaste und Schliessen der Form in diese Pressluft eingeblasen wird, deren Druck dem nach Fertigstellung gewünschten Überdruck im Hohlkörper entspricht, worauf das Verfahren in bekannter Weise durchgeführt'wird.
Die so nach der Erfindung vorbereitete Form wird in bekannter Weise erhitzt, wobei die Kunststoffmasse dünnflüssiger wird. Die Masse polymerisiert schliesslich, wobei der Hohlkörper nach Abkühlung entnommen werden kann. Dadurch dass im Innern des Hohlkörpers bereits der erforderliche Überdruck vorhanden ist, entfällt also das bisher angewendete Durchstechen der Wandung mit Hilfe einer Injektionsnadel zwecks Herstellung des erforderlichen Überdruckes. Der Hohlkörper ist vielmehr nach dem Verlassen der Form bis auf ein geringfügiges Nacharbeiten, auf welches weiter unten nochmals eingegangen wird, gebrauchsfertig.
Das im vorstehenden angegebene Verfahren kann nicht nur zur Herstellung von runden KunststoffHohlkörpern, wie beispielsweise Bällen, Verwendung finden, sondern auch zur Herstellung von flachen Kunststoff-Hohlkörpern, beispielsweise Matratzen, Polsterungen, Schwimmgürtel od. dgl., dienen.
Zur Herstellung von flachen Kunststoff-Hohlkörpern wird eine aus mindestens zwei Teilen bestehende Form verwendet, bei der an der einen Formhälfte in der Wandung eine Bohrung vorhanden ist, und die einen zur Absperrung der durch die Bohrung eingefüllten Druckluft geeigneten Hahn od. dgl. aufweist, wobei im Innenraum der Form z. B. Wände, Stifte, zur Unterteilung des Kunststoff-Hohlkörpers ange- ordnet sind. Solche Stifte können, vorzugsweise regelmässig verteilt auf der einen Formhälfte zum Halten von Kunststoffschlauchstücken angebracht sein.
Die Form kann ferner so ausgebildet sein, dass die Höhe der Querwände geringer als der Abstand der die Querwände tragenden Innenwand von der gegenüberliegenden Wand der Form ist. Auch können die beiden Formhälften durch einander gegenüberliegende Querwände unterteilt sein, zwischen denen bei zusammengesetzter Form ein Abstand verbleibt.
In den Fig. 1 - 10 der Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Form zur Herstellung von Bällen. Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine zweiteilige Form mit Stiften zur Aufnahme von Kunststoffschlauchstücken. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch einen Kunststoffkörper, der mit der Form nach Fig. 2 hergestellt ist. Fig. 4 ist die Ansicht des in Fig. 3 im Schnitt dargestellten Hohlkörpers. Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine zweiteilige Form mit Unterteilung durch Wände. Fig. 6 ist die Draufsicht auf einen Formteil, welcher die Unterteilungswände trägt. Fig. 7 ist die Rückansicht eines in einer Form nach den Fig. 5 und 6 hergestellten, aus einzelnen Hohlkörpern bestehenden Gesamtkörpers. Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines solchen Körpers.
Fig. 9 zeigt im Teilschnitt die Ausführung der Form für einen Kunststoff-Hohlkörper ähnlich Fig. 8, bei dem jedoch die einzelnen Hohlkörper in der Mitte ihrer Höhe durch Stege verbunden sind. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Körpers, der in einer Form nach Fig. 9 hergestellt wurde.
Die Form nach Fig. l besteht aus zwei Halbkugeln 1 und 2. Die Halbkugel 1 hat einen ringförmigen Ansatz 3, während in der Halbkugel 2 eine entsprechende Eindrehung 4 vorgesehen ist. Für die Durchführung des Verfahrens ist es von Wichtigkeit, dass der Ansatz 3 und die korrespondierende Ausdrehung 4 mit grösster Sauberkeit gearbeitet sind. Um einen ringförmigen Ansatz an der Aussenseite des Balles zu vermeiden, müssen die beiden Formhälften auf gleichen Innendurchmesser geschliffen werden, so dass praktisch die Herstellung der Bälle erfolgen kann, ohne dass es notwendig wäre, die Bälle selbst noch nachzuarbeiten. Eine der beiden Formhälften, beispielsweise die Formhälfte 1, hat eine Durchbohrung 5 für die einzuführende Druckluft sowie ein Absperrmittel 6.
Die Innenkugelfläche der beiden Hälften 1 und 2 muss möglichst blank poliert sein. So hat es sich beispielsweise bewahrt, wenn man die beiden Kugelhalften auf der Innenseite verchromt. Die in die Form eingebrachte Kunststoffmasse wird durch Erhitzen der Form auf die Polymerisationstemperatur von etwa 180 bis 2000 C gebracht. Auf der Innenwand der beiden Hohlkugeln bildet sich eine feste Schicht aus dem Kunststoff. Dadurch dass die Form während des Erhitzungsvorganges ständig um ihre verschiedenen Achsen bewegt wird, fliesst unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte und vor allem unter Wirkung des verhältnismässig hohen Druckes im Inneren des Balles die Masse auch in die Bohrung 5 bis zur Abschlussstelle im Absperrorgan 6, also beispielsweise bis zu dem Hahnkegel oder dem Ventilkegel.
Im festen Zustand, d. h. nach Abkühlung der Form, hat der Ball einen zapfen- förmigen Ansatz, der durch das Einfliessen der Kunststoffmasse in die Bohrung 5 gebildet wurde. Dieser
Ansatz wird beim Herausnehmen des Balles aus der Form abgeschnitten. Die letzten Reste des warzenför- migen Ansatzes können verputz werden, so dass man von aussen kaum die Stelle erkennen kann, an der sich der Ansatz befand.
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Schneidet man einen nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Ball auf, so bemerkt man auf der Innenseite zunächst nicht, wo der Einführungskanal war. Erst im durchscheinenden Licht sieht man an der Materialstruktur, dass es sich um die Lufteinlassstelle handelt. Zu bemerken ist, dass während des Erhitzens im Innern des Balles ein Überdruck herrscht, der ein Vielfaches des Druckes im kalten Zustand ist.
Wenn also beispielsweise der Innendruck beim Einlassen der Druckluft bzw. nach Erkalten des Balles 1 - 2 atü beträgt, so ist während des Erhitzens der Druck beispielsweise 10 atü, weil sich die Luft unter der starken Erhitzung entsprechend ausdehnt und dadurch ihren Druck erhöht. Mit der Abkühlung nimmt dieser Überdruck ab und geht schliesslich auf den normalen Druck von beispielsweise 1 bis 2 atü zurück.
Es liegt auf der Hand, dass das Verfahren nach der Erfindung nur dann erfolgreich sein kann, wenn dafür Sorge getragen wird, dass in der Zeit, in der die Kunststoffmasse noch pastenförmig ist, diese Pa- ste nicht unter dem hohen Luftdruck an der Zusammensetzungsstelle der beiden Formhälften nach aussen aus der Form herausgedrückt wird. Zu diesem Zweck ist es unbedingt notwendig, dafür zu sorgen, dass die beiden Ballhälften äusserst sauber aufeinander passen. Dies erreicht man in bekannter Weise durch sorgfältiges Einschleifen der Dichtungsstellen.
Die Form nach Fig. 2 besteht aus zwei Teilen, u. zw. einem Teil 7 und einem Deckelteil 8. Letzte- rer hat eine Bohrung 9 zum Einfüllen von Pressluft und einen Hahn 10, durch den die eingefüllte Pressluft abgesperrt werden kann. Der Formteil 7 trägt Stifte 11, auf welche Kunststoffrohrstücke oder-schlauch- stücke 12 geschoben sind. Die Lange dieser Kunststoffrohre ist derart bemessen, dass sie von der Innenseite des Formteiles 7 bis zur Innenseite des Formteiles 8 reichen. Nach Durchführung des erfindungsgemä- ssen Verfahrens kann man der Form einen Körper entnehmen, wie er in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist.
Man erkennt, dass dieser Körper 13 eine Anzahl Stützen 14 hat, deren Inneres eine Bohrung 15 aufweist. Diese Bohrung ist nichts anderes als der Innenraum des in Fig. 2 dargestellten Schlauches 12, der sich bei der Herstellung mit dem den Hohlkörper bildenden Kunststoff zu einer Einheit verschmolzen hat. Beim Herausnehmen des Körpers 13 aus der Form wird der Körper mit den Stützen 14 von den Stiften 11 (Fig. 2) abgezogen. In Fig. 4 erkennt man an der Stelle 15 die Bohrungen, in denen bei der Herstellung die Stifte 11 sassen.
Die Form nach den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Form dadurch, dass der Formteil 16 durch Langs- und Querwände 17 in einzelne Hohlräume 18 unterteilt ist. Man erkennt aus Fig. 5, dass die Höhe der Wände 17 geringer als die lichte Höhe zwischen der Innenfläche des Formteiles 16 und der Innenfläche des Formteiles 8 ist. Es entsteht also ein flacher Raum 19, der bei der Durchführung des Verfahrens die Bildung einer Kunststoffplatte 20 ermöglicht, wie sie in der Fig. 8 durch die strichlierte Linie angedeutet ist. Durch die einzelnen Abteilungen 18 werden für sich druckmässig abgeschlossene Kunststoffkörper 21 gebildet, die jedoch durch die Platte 20 zu einer Einheit zusammengehalten werden. Diese Körper 21 sind druckmässig völlig unabhängig voneinander.
Je nach der gewählten Wandstärke und dem Innendruck drücken sich die Wandungen mehr oder weniger nach aussen, wie dies in den Fig. 7 und 8 durch die Kreise 22 angedeutet ist.
Eine Abänderung eines Körpers nach Fig. 8 kann man mit Hilfe der in Fig. 9 im Teilschnitt dargestellten Form erhalten. Es sind hier zwei Formhälften 23 und 24 vorhanden, welche jede für sich Längsund Querwände 25 bzw. 26 trägt. Man erkennt aus der Figur, dass zwischen den Enden der Wände 25 und der Wände 26 ein Zwischenraum 27 entsteht, welcher dem Raum 19 in Fig. 5 entspricht. Bei Durchführung des Verfahrens bilden sich in dem Raum 27 durchgehende Streifen 28 (Fig. 10), welche die einzelnen druckmässig selbständigen Körper 29 zu einer Einheit zusammenhalten.
Derartige flächenförmige Hohlkörper, wie sie etwa in Formen nach den Fig. 5 und 6 bzw. 9 hergestellt und in den Fig. 7, 8 und 10 dargestellt sind, lassen sich vielseitig verwenden. So können beispielsweise derartige Hohlkörper in grossen Stücken geliefert werden, wobei dann der verarbeitende Tapezierer oder Polsterer in der Lage ist, sich je nach dem vorliegenden Bedürfnis entsprechend grosse Stücke abzuschneiden. Er ist also z. B. in der Lage, von demselben Halbfabrikat schmale Streifen für Armlehnenpolster abzuschneiden oder mehr quadratische Stücke für Sitzpolster od. dgl. Es entfällt also die bisherige Arbeit, Polster besonderer Grösse herzustellen und man ist in der Lage, ausgehend von einem von der Kunststoffirma gelieferten Halbfabrikat sich jede gewünschte Form in einfachster Weise abzuschneiden.
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