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Isoliereinsatz, insbesondere für tragbare Kühlboxen od. dgl., Verfahren zu seiner Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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es werden nur leicht übertemperierte Einzelflächen bevorzugt, die noch nicht haftend anliegen, sich verformen und damit überdehnt werden. Dadurch lässt sich keine gleichmässige Wandstärke der aufkaschierten Folien erreichen. Am stärksten überdehnt sind diejenigen Stellen der Folie, die sich zuletzt an die Schaumstoffwand anlegen, was üblicherweise in der Nähe der unteren Kanten des
Hohlkörpers der Fall ist.
Bei grösseren zu kaschierenden Flächen, d. h. bei grösseren Behältern, kommt es-bedingt durch die zeitlich unterschiedliche Anlage der warmen Folie an der Wandung des zu kaschierenden Behälters und der sich daraus ergebenden, weiter oben erläuterten Folgen-während des
Kaschiervorganges zu Scherspannungen entlang den Haftflächen zwischen der Folie und dem
Kunststoffkörper, woraus sich eine schlechtere Haftung und eventuell sogar eine Loslösung des
Folienmaterials ergeben kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Isolierkörper der eingangs erläuterten Art so auszugestalten bzw. ein solches Verfahren zur Herstellung dieses Isolierkörpers anzugeben, dass unter Vermeidung der angeführten Nachteile, nämlich unterschiedliche Dehnung des Folienmaterials sowie Neigung zum
Ablösen und Rissbildung, eine gleichmässige Dehnung des Folienmaterials und eine absolut sichere
Haftung der Folie gegenüber dem Hohlkörper erzielbar ist. Weiterhin soll durch die auf die Wandung eines bereits vorgeformten, aus Schaumstoff bestehenden Hohlkörpers aufkaschierte Folie, dessen
Oberflächengüte verbessert werden. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine
Durchführung des Verfahrens mit einfachen Mitteln ermöglicht.
Der Isolierkörper gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Folie einen über dem Schmelzpunkt des Schaummaterials liegenden Fliesspunkt aufweist, die
Verbindungsfläche auf dem Hohlkörper durch Anschmelzen des Schaummaterials durch die in einem der Innenform des Hohlkörpers weitgehend entsprechenden vorgestreckten, spannungsfreien und erwärmten Zustand angedrückte Kunststoff-Folie geglättet ist und die Kunststoff-Folie mit gleichmässiger Dicke an der Verbindungsfläche anhaftet.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann die Kunststoff-Folie um den oberen Rand des
Hohlkörpers umgeschlagen und an der Aussenseite des Hohlkörpers in einer durch den Kaschiervorgang gebildeten Vertiefung des Schaummaterials festgelegt sein.
Die Herstellung eines solchen Isoliereinsatzes erfolgt unter Verwendung eines beheizbaren
Formstempels erfindungsgemäss dadurch, dass in den vorgeformten Hohlkörper eine Kunststoff-Folie eingeführt, dabei bis auf ihren Fliesspunkt erwärmt und in einen der Form des Hohlkörpers weitgehend entsprechenden, vorgestreckten, spannungsfreien Zustand gebracht und dann mittels eines Druckmediums an die Innenwand des Hohlkörpers gepresst wird, wobei die Kunststoff-Folie durch den Stempel dichtend an dem oberen Rand des Hohlkörpers gehalten wird. Durch das Vorstrecken der Folie mittels des Stempels, wobei die Folie ständig in Berührung mit dem sie erwärmenden Stempel bleibt, wird spannungsfrei annähernd diejenige Grösse der Folie erreicht, die sie bei dem fertigen Isoliereinsatz besitzt.
Bei dieser Grösse bzw. bei dieser nahezu endgültigen Verformung der Folie kann die Folie mittels eines Druckmediums innerhalb kurzer Zeit an die Wand des Hohlkörpers angedrückt werden, wobei sich infolge der weitgehenden Vorstreckung der Folie kaum merkliche Fliessvorgänge entlang der Flächen ergeben. Da also keine wesentliche Streckung und auch kein Fliessen der Folie entlang der mit ihr zu verbindenden Wand des Schaumstoffkörpers eintritt, kann der Gesamtwärmeinhalt der Folie zum Anschmelzen am Hohlkörper verwendet werden. Auf Grund dieser Tatsache in Verbindung mit dem Umstand, dass keinerlei nennenswerte Scherkräfte an der Verbindungsfläche auftreten, da die Folie spannungsfrei anliegt, wird eine besonders gute Haftung zwischen Folie und Schaumstoffkörper erzielt.
Dabei wird auch eine gleichmässige Wandstärke der Folie ermöglicht, da diese im ständigen Kontakt zu dem beheizten Stempel gestreckt wird, so dass eine gleichmässige Dehnung der Folie eintritt. Die ungleichmässige Dehnung der Kunststoff-Folie bei dem bekannten Verfahren, die auf die fortschreitende Haftung des Folienmaterials an der Schaumstoffwand während des Ziehvorganges zurückzuführen ist, wird hiemit vermieden, da die Folie erst nach ihrer nahezu vollständigen Dehnung an die Innenwand des Hohlkörpers angepresst wird.
Da gemäss der Erfindung der Fliesspunkt der Folie über dem Schmelzpunkt des Schaumstoffkörpers liegt, wird die oberste Oberflächenschicht des Schaumkunststoffes geringfügig geschmolzen, was neben einer innigen Verbindung zwischen Schaumkunststoff und Kunststoff-Folie zu einer besonders glatten Oberfläche des fertigen Isoliereinsatzes auch bei Verwendung von dünnen Folien mit einer Ausgangsstärke von etwa 0, 5 mm führt. Durch das Schmelzen werden nämlich diejenigen Erhebungen oder Vorsprünge an der Oberfläche des Schaumstoffkörpers eingeebnet, die sich bei Verwendung von besonders dünnen Folien abzeichnen würden. Auch wird durch das Anschmelzen der Schaumstoffoberfläche eine gewisse Oberflächenverfestigung erzielt, wodurch die Verwendung dünner Kunststoff-Folien gefördert wird.
Die
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Oberflächenverfestigung wird auch noch durch die Verwendung eines Druckmediums zum Anpressen der Kunststoff-Folie an die Schaumstoffoberfläche gefördert. Durch diese Art der Herstellung eines
Isoliereinsatzes ist es möglich, jeden vorgeformten Hohlkörper mittels einer Kunststoff-Folie beliebiger
Stärke nachträglich zu überziehen und dadurch seine Oberfläche zu schützen und die Oberflächengüte zu verbessern.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der obere Rand des Hohlkörpers während des
Aufkaschierens der Kunststoff-Folie gekühlt. Diese Massnahme ist insbesondere bei grossen, mit einer dünnen Kunststoff-Folie zu kaschierenden Hohlkörpern erforderlich, um zu erreichen, dass der Rand des Hohlkörpers, der während der Herstellung am längsten einer Wärme-und Druckbelastung ausgesetzt ist, nicht wegschmelzen kann. Ausserdem wird auch eine Überlastung der Kunststoff-Folie vermieden.
Ausgehend von einer Vorrichtung mit einem Spannrahmen für die Folie, einem beheizbaren
Formstempel und einem, den zu kaschierenden Hohlkörper aufnehmenden, relativ zum Stempel bewegbaren Tisch mit an eine Saugleitung anschliessbaren Öffnungen, ist die erfindungsgemässe
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel einen dichtend auf den Rand des Hohlkörpers aufsetzbaren Flansch aufweist und der in den Hohlkörper hineinragende
Unterteil allseitig mit Blasöffnungen für ein Druckmedium besetzt und der Form des Innenraumes des
Hohlkörpers weitgehend angepasst ist.
Dadurch, dass der Unterteil des Formstempels eine dem
Innenraum des Hohlraumes des zu kaschierenden Hohlkörpers weitgehend entsprechende Form besitzt, ist ausser der gleichmässigen Dehnung der Folie bis auf nahezu ihre endgültige Grösse auch ein weitgehend gleichmässiges und gleichzeitiges Andrücken sämtlicher Folienteile an die Innenwandung des
Hohlkörpers mittels des aus den Blasöffnungen austretenden Druckmediums möglich, wodurch sich eine von Scherspannungen freie Haftung zwischen der Kunststoff-Folie und der Innenwandung des
Hohlkörpers erzielen lässt.
Um die bei grösseren Hohlkörpern erwähnte mechanische als auch thermische überbelastung des oberen Randes des Hohlkörpers zu vermeiden, weist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung der
Flansch des Stempels eine Rohrleitung zur Einführung eines Kühlmittels auf. Hiedurch kann der
Flansch des Stempels in einfacher Weise so weit gekühlt werden, dass keine Verformung des oberen Randes des Schaumstoffkörpers eintritt, die Haftung der Folie an den Schaumstoffkörper jedoch nicht beeinträchtigt wird.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den noch verbleibenden Unteransprüchen. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Es zeigt : Fig. 1 einen Schnitt durch einen Isoliereinsatz gemäss der Erfindung ; Fig. 2 einen Schnitt durch einen Hohlkörper aus Schaumstoff sowie eine Vorrichtung zum Einbringen einer Folie in den Hohlkörper.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Innenwand eines aus Polystyrol-Hartschaum bestehenden Hohlkörpers--l--mit einer Kunststoff-Folie --2-- überzogen, deren Fliesspunkt über dem Schmelzpunkt des Schaummaterials liegt. Die Folie--2--ist, wie weiter unten beschrieben wird, durch Kaschieren mit dem Schaumstoff verbunden und dient zur Erzielung einer glatten Oberfläche des Hohlkörpers, der als Isoliereinsatz, insbesondere für tragbare Kühlboxen, Verwendung findet. Die Folie --2-- ist um den oberen Rand --3-- des Hohlkörpers --1-- umgeschlagen und an der Aussenseite des Hohlkörpers festgelegt.
Beim Kaschiervorgang wird die Folie so mit der Oberfläche des Hohlkörpers verbunden, dass ihr Rand-4-an der Aussenseite ohne Absatz in die Oberfläche des Schaumstoffkörpers übergeht. Die Folie liegt dabei in einer während des Kaschiervorganges gebildeten Vertiefung --5-- in dem Schaumstoffkörper.
Zur Herstellung des aus dem Schaumstoffkörper und der Kunststoff-Folie bestehenden Isoliereinsatzes wird die in einen Rahmen-6-eingespannte Folie-2-durch einen heizbaren Stempel --7-- vorgeformt, der einen Unterteil --8-- und einen Flansch --9-- aufweist. Der Unterteil --8-- entspricht ungefähr dem Innenraum des Hohlkörpern der durch einen in vertikaler Richtung bewegbaren Tisch--10--so weit hochgefahren wird, bis der Rand--3-an
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wird, um über kleine Absaugöffnungen-16-im Hohlkörper--l-Luft aus dem Innenraum --17-- des Hohlkörpers zu saugen,
der während der Herstellung des Isolierkörpers durch den mit der
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Da der Rand--3-am längsten mit dem heissen Stempel in Verbindung steht und die Gefahr einer überhitzung dieser Randteile besonders gross ist, wird der Plansch--9-durch Einfuhren von Kühlmittel in die Rohrleitung --13-- so weit gekühlt, dass zwar eine Verbindung zwischen der Folie und der Schaumstoffoberfläche eintritt, letztere aber nicht überhitzt wird.
Aus obiger Darstellung ist ersichtlich, dass vorgeformte Hohlkörper mittels einfacher Werkzeuge in einem Arbeitsgang mit Folien beliebiger Stärke durch Kaschieren verkleidet werden können, wobei die Innenauskleidung keiner Vorverformung in einem getrennten Arbeitsgang bedarf. Diese Isoliereinsätze verursachen daher nur geringe Fertigungskosten und zeichnen sich durch eine glatte, verfestigte Oberfläche bei geringem Gewicht aus.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Isoliereinsatz, insbesondere für tragbare Kühlboxen od. dgl., bestehend aus einem aus Schaumkunststoff, insbesondere Polystyrolschaum, hergestellten einstückigen Hohlkörper und einer aus einer einstückigen Kunststoff-Folie bestehenden, mit dem Hohlkörper verbundenen Innenauskleidung,
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Schaummaterials liegenden Fliesspunkt aufweist, die Verbindungsfläche auf dem Hohlkörper (1) durch Anschmelzen des Schaummaterials durch die in einem der Innenform des Hohlkörpers weitgehend entsprechenden vorgestreckten, spannungsfreien und erwärmten Zustand angedrückte Kunststoff-Folie geglättet ist und die Kunststoff-Folie mit gleichmässiger Dicke an der Verbindungsfläche anhaftet.
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