DE1778881A1 - Verfahren zur Herstellung von rasterfoermig profilierten Koerpern - Google Patents

Description

fotenl- und Gebraucnsii_lU3ter--Hilfsanmeldung

Verfahren zur Herstellung von rasterf üruiig profilierten Körpern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von rasterfürmig profilierten Körpern aus geschäumtem Kunststoff der Gruppe Polystyrol, Polyurethan oder dergleichen. Derartige Korper können in Form von Platten größerer Abmessungen für technisch-dekorative Zwecke z. 'si. als wand- und Deckenbeläge Verwendung finden, wo sie ihre wärme- und schaiidämmenden Eigenschaften entfalten Können. Es ist auch möglich, rein technische Erzeugnisse wie Luftaustrittsöffnungen von Klimaanlagen, Maschinengehäuse und ähnliches zur Geräuschdämpfung damit auszukleben. Für die vorgenannten Zwecke kommen insbeaondere Profilplatten aus geschäumten Polystyrol, aucn unter der Markenbezaichnung "Styropor" bekannt, infrage.

Rasterforiijige profilierte Körper aus dem wesentlich weiont-jren, geschäumten Polyurethan sind auch als Einlagen für Versandbehälter wie Kartons und Kisten von unschätzbarem Wert. Werden Vürsandgüter nämlich zwischen zv/ei ebene Platten aus Po-L^urethanschaum eingebettet, dann besteht bei einem harten Fall senkrecht zur Plattenebene die Gefahr, daß das Versandgut verrutscht und mit der harten Behälterwand in Berührung kommt. Um dies zu vermeiden, wurden Platten aus Polyurethanschaum schon mit Ausnenmungen in Form der Versandgüter versehen. Bei

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ist dies wegen der geringen Elastizität sogar unerläßlich. Solche "Maliverpackungen¹· setzen aDer voraus, daß mit jedem Verpackungstyp stets nur das gleicae Versandgut verpackt werden kann, bzw. daß fur jedes einzelne Versandgut eine besondere Maßverpackung vorhanden ist.

Hier schafft nun ein rasterförmig profilierter Körper aus Schaumstoff als Einlage für Versandbehälter Abhilfe. Solche universell und wiederholt verwendbaren Formkörper beseitigen zwar alle vorgenannten Nachteile, sie waren aber bislang nicht mit der notwendigen starten Profilierung herstellbar. So wird Polystyrol mit Treibmittel in Granuiatform in ein Werkzeug eindosiert und durch thermische Behandlung "geschäumt¹¹. Die Granulate nehmen dabei Durchmesser von mehreren Millimetern an und sind infolgedessen weder in der Lage, scharfkantige und/oder dünne Profile auszufüllen noch Formkörper mit erheblichen Wandstärke-Unterschieden zu bilden. Ganz und gar unmöglich wird die Herstellung von geschäumten Einzelprofilen in Formwerkzeugen, wenn die Profile hinterschnitten sind, weil sich die fertigen Formteile nicht mehr aus dem Werkzeug herausnehmen lassen. Schlieülich ist eine Einzelfertigung von Formteilen noch mit dem Nachteil einer längeren "Ausbackzeit" im Werkzeug behaftet.

Es ist zwar schon bekannt, profilierte Teile wie beispielsweise Reklaoebuchstaben aus vorgefertigten Schaumstoffplatten mittels eines elektrisch beheizten gestreckten Drahtes oder Bandes auszuschneiden. Auoh gehört es zum Stande der Tebhnik, strangförmige Profile oiit Buchstabenquerschnitt durch eine einzige Längsbewegung eines profilierten Heizdrahtes aus einem Schaumstoff block herauszutrennen, j ^dooh ist hierbei in jedem

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.Falle der herausgetrennte Teil das Endprodukt, während der Blockrest Abfall ist. Ein rasterförmig profilierter Körper läßt sich obendrein auf diese Weise nicht herstellen.

Die Aufgabe, einen rasterfö'rmig profilierten Körper aus geschäumtem Kunststoff herzustellen und daoei die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden, wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß man einen Block aus dem geschäumten Kunststoff in an sich bekannter Weise in Längsrichtung relativ zu einem beheizten Profilwerkzeug bewegt, wobei das Profilwerkzeug den Block unter Bildung eines karamähnxichen querschnitts durchfährt, und daß man den Arbeitsgang nach dem Verschwenken von Profilwerkzeug und ßiock gegeneinander um einen Winkel von vorzugsweise yo° gegeneinander wiederholt.

Das beheizte Profilwerkzeug kann beispielsweise ein stromdurchflossener elektrischer Draht oder ein Band aus einer Chrom-Nickel-Legierung sein, der bzw. das in Mäanderform gebogen ist. Man kann das Profilwerkzeug aber auch aus einzelnen, U- oder V-förmig gebogenen elektrischen Leitern zusammensetzen. Zweckmäßig werden die Leiter oder Leiterelemente an einer elektrisch isolierenden Tragschiene befestigt. Auch die Form des Profilwerkzeugs ist sehr wandlungsfähig. Es muß nur sichergestellt werden, daß beim ersten Arbeitsgang Längsrilien im Schaumstoffblock entstehen. Die Killen können keil- oder trogformigen Querschnitt haben. Die Breite kann im Rillengrunde größer sein als an der Blockoberfläche; tonnen- oder rautenförmige Rillenquerschnitte sind in gleicher Weise leicht herstellbar.

Ob der Kunststoffblock gegen ein feststehendes Profii-

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werkzeug oder das Profilwerkzeug gegen einen festliegenden Kunststoffblock geschoben wird, ist unerheblich und wird von Gesichtspunkten der Zweckmäßigkeit bestimmt. Beim Einsatz endloser Schaumstoffstränge, wie sie beispiels- * weise durch die Extrusion von geschäumten! Polystyrol durch eine Breitschlitzdüse hergestellt werden können, empfiehlt es sich, ein feststehendes Werkzeug zu verwenden. Bei kurzen Schaumstoffblöcken kann es aus Gründen der Führung von Block und Werkzeug gegeneinander vorteilhaft sein, das Werkzeug zu verfahren.

Auch der Sckwenkwinkel zwischen den beiden Arbeitsgängen ist keine kritische Größe. Die beiden Bewegungs- bzw, Schneidrichtungen des Werkzeugs können unter einem beliebigen Winkel zueinander stehen wie beispielsweise 60 bzw. 12o°. Lediglich extrem spitze Winkel sind iu vermeiden, da sicn sonst kein rasterformiges Muster mehr ergibt. Bei quaderförmigen Blöcken wird man im allgemeinen einen Schwenkwinkel von 9o° wählen.

Die Lage der beiden Bewegungs- bzw. Schneidrichtungen zum Schaumstoffblock ist ebenfalls unerheblich; sie müssen nicht parallel zu einer Blockkante verlaufen. Diagonal verlaufende Rillen sind denkbar, wobei eine solche Anordnung wegen des mehr ästethischen Effekts insbesondere bei Decken- und Wandbelägen infrage kommt. Es ist auch nicht zwingend notwendig, die Bewegung ozw. den Schnitt des Profilwerkzeugs üoer die gesamte Länge bzw. Breite des Schaumstoffblocks durchzuführen. So kann das Profilwerkzeug zunächst senkrecm; zur Oberfläche una vorzugsweise in Randnähe des Schäumstoffblocks in diesen versenkt werden, worauf dann eine Längsbewegung des Pro;f 11 Werkzeugs parallel zur Blockoberfläche bis wiederum in Band-

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nah« erfolgt. Jutzt wi.-a aas Profilwerkzeug senicrecnt zur oberfläche deu Schaumstoffblocks wieder herausgezogen. Verfährt man beim zweiten Arbeitsgang in gleicher Woise, dann bleiot ein Rand stehen, der das raster-

Profil an allen vier Kanten des Schaumstoffs umgibt. Auch ist es denkbar, die einzelnen Schnitte an belieDigen Stellen zu unterbrechen, so daß eine Art von Gefachen i;a profilierten Schaumstoff block entstehe. ijchiieJlich ist es auch denkbar, die beiden Arbeitsgänge des Herausschneidens von tfiilen auf gegenüberliegenden Seiten des Schaumstoffblocks durchzuführen. In diesem foiLe entsteht selbst aus dem wenig elastischen x'üiystyroisenautti ein völlig durchbrochenes Gebilde aus zwei iij Winkel und räumlich zueinander versetzten Gittern, das primär seiner Geometrie zufolge xxiä weniger wegen der Kunststoffeigenschaften in ausreicnendem Maße eiastisch ist und beispielsweise als Einlage für Versandbehälter fur Flaschen oaer Ampullen verwendet werden

au. i'u.iraii::3Duisi-.ij,.e des firfindungsgegenstandes seien t'ud unhauü der dj cii aas Verfahren nergesteilten

Lnaproduizte und eier für die- Durchführung des Verfahrens ein .,hu atzt en ProfiiwerKzeuge näher besenrieben: J

.-.,« i ij ^.ii:i jj-' i/v^-'Krl t iVl.^;' UiH ..1.USiOUo 'tilliüij iiüiolc ii t S ;

!hetiiatiijcxi».: !farbteilung des hierfür veriten I'i'of j. 1.W' -¹IwU-UgG;

υ j(;rüpeRtxVi;- jae AiisiCixt des Gegenstandes ΐύιΰΐι iig. 1 na cn ie;n zweiten Arbeitsgang; L_f,. 4 scnoffiatische iJaiöu-xiungen mehrerer Varianten a, b und c des Profilwerkzeuge;

ig. j u. b itirijpfcktiviscjne Ansienten von ßrxa produkt en, hei-gesteilt mit Werkzeugen nach Fig. 4a bzw. Fig.

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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht« eines ha Loi'ertigeu Produkts, hergestellt durch ein Werkzeug nach Mg. 4c;

1'¹Ig. 8 eine perspektivische Ansicht des Gegenstandes nacn Pig. 7 nach dem zweiten Arbeitsgang.

In Fig. 1 ist mit 1 ein in seinem Umriß quaderförraiger Biock aus Polyurethanschaum bezeichnet, aus dem durch ein beheiztes Profilwerkzeug fünf keil- bzw. trogförmige Rillen 2 über die gesamte Länge des Blocks herausgearbeitet wurden. Das Profilwerkzeug wurae dabei nur so tief in Richtung der Pfeile 3 durch den Schaumstoffblock ge- ■ führt, daß der Block unternalb des xüllengrundes an ,den Stellen 4 zusammenhängend blieb. Hierdurch entstand eine Art Grundplatte mit secns über die gesamte Blocklänge verlaufenden Stegen 5, als halbfertiges Produkt.

Fig. 2 zeigt das für die Herstellung des Profils nach Fig. 1 verwendete Profilwerkzeug 6 mit fünf entsprechend den Rillen 2 geoogenen Drahtschlaufen 7 aus einem hitzebeständigen, elektrischen Widerstandsmaterial. Die Schenkel 8 der Scniaufen dienen zur Erzeugung der Rilienfianken 9, der Steg 1o zur Herstellung des Rillengrundes 11 (in Fig. 1). Die einzelnen Schenkel der Drahtschlaufen sind in elektrisch leitenden Hülsen 12 befestigt, die ihrerseits von einer hitzebeständigen, elektrisch isolierenden tragschiene 13 genaiöen werden. Die einzelnen Drahtschlaufen werden dadurch elektrisch in Reihe geschaltet, daß jeweixs zwei der Hülsen 12 durcn einen Drahtbügel 14 aus einem gut leitenden Werkstoff verbunden werden. Die beiden außenliegenden Hülsen werden mit einer Stromquelle 15 verbunden—

Je nach der Notwendigkeit, das Werkstück,(Fig. 1) oder das Werkzeug (Fig. 2) zu verfahren, wird die Tragschiene 13 entweder ortsfest an einem nicht dargestellten Rahmen befestigt oder ist verfahrbar.

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Fig. 3 aeigt das EnaproduKt, welches dadurcn nergesteiit wuede, daß man das Werkzeug nach Fig. 2 in einem zweiten Arbeitsgang in Richtung der Pfeile 1o durch das Werkstück nach Fig. 1 bewegt hat. Die Form der Drahtschlaufen 7 und ihre Schnitt, ie fe im Schaumstoff block blieben dabei unverändert, so daj in beiden ochnittrichtungen identische profile entstanden sind. Es ist aber auch möglich, sowohl anders geformte Drahtschlaufen als auch eine andere Sclmittiefe anzuwenden und Zonen mit verschieden starken Polstereigenschaften herzustellen. Durch den zweiten Arbeitsgang sind aus den Stegen 5 warzen- oder zottenförmige Vorsprünge 17 entstanden, die in rasterförmiger Anordnung auf der Grundplatte 18 stehen. Lie Vorsprünge 17 sind hochexastisch sowohl gegenüber Druck in Längsrichtung als auch Biegung und halten -bei Verwendung des profilierten Körpers als Einlage für Vercanabehälterstoß- und druckempfindlicne Versandgütex· unterschiedlichster Form und Größe praktisch unverrückoar fest.

In Fig. 4 sind mehrere Varianten des Profilwerkzeugs nach Fig. 2 gezeigt. Fig 4a zeigt Drahtschluufen 19 für die Herste_lung von Killen, die aui Hill.engruna eine größere Breite haben als an der B-octcoberflache, d.n. die stehengebliebenen Stege sind hinterschnitten. Ähnlich hinterschnittene Stege entstehen bei Anwendung von Drahtschlaufen 2o, wie sie in Fig. 4b wiedergegeben sind. Von der Blockoberfläche aus erweitern sich die entstehenden Rillen zunächst, und werden dann nachfolgend wieder enger. Rillen mit parallelen Wänden entstehen bei Anwendung einer Drahtschlaufe 21 gemäß Fig. 4c.

Fig. 5 zeigt einen rasterförmig profilierten Körper aus Schaumstoff, wie er durch zwei im rechten Winkel zueinander erfolgte Schnitte mittels eines Werkzeugs nach Fig. 4a entstanden ist. Analog ist der Körper gemäß Fig. 6

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mittels eines Werkzeugs nach Pig. 4b entstanden.

In Fig. 7 ist mit 22 ein in seinem Umriß quaderformiger BiocK aus Polystyrolschaum bezeichnet, aus dem durch ein beneiztes Werkzeug entsprechend Pig. 4c drei
parallelwandige Rillen 23 in Richtung der Pfeile 24 herausgearbeitet sind. Eine Grundplatte 25 mit vier über die gesamte Blocklänge verlaufenden Stegen 26 blieb stehen. Das Werkstück nach Fig. 7 wurde gewendet, so daß die Stegflächen 27 nach unten zu
liegen kamen. Gleichzeitig wurde die relative Lage
des Blocks zum Profilwerkzeug durch eine Schwenkung um seine senkrechte Achse um 9o geändert. Nunmehr
wurden mittels eines Profilwerkzeugs nach Pig. 4 c
zwei weitere Rillen 28 in den Profilkörper geschnitten. Pig. 8 zeigt das Endprodukt, nachdem es in seine ursprüngliche Lage nach Fig. 7 gebracht wurde. Es sind zwei linienförmige Gitter aus parallelen Stäben 29 bzw. 3o entstanden, die um 9o° versetzt räumlich übereinander liegen und durch Querstege 31 miteinander verbunden sind. Es ist deutlich zu sehen, daß die beiden erforderlichen Arbeitsgänge auf verschiedenen Seiten des Scnaumstoffblocks durchgeführt worden sind und daß die Scnnittrichtungen sich unter einem Winkel von 9o kreuzen. Die Variationsmöglichkeiten gem. Pig. 1 bis sind naturgemäß je nach Verwendungszweck such hier ayuwendDar.

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Claims (1)

1. S 1778831

   1^J u t e η t a η s ρ r ü c h e

   1. Verfahren zur Herstellung von rasterförmig profilierten Körpern aus geschäumtem Kunststoff der Gruppe Polystyrol, Polyurethan o. dgl. dadurch gekennzeichnet, daß man einen Block aus dem geschäumten Kunststoff in an sich bekannter Weise in Längsrichtung relativ zu einem beheizten Profilwerkzeug bewegt, wobei dieses den 310CK unter Bildung eines kammähnlichen Querschnitts durchfänrt, und daa man den Arbeitsgang nach dem Verschwenken von Profilwerkzeug und 3iock um einen Winkel von vorzugsweise 9o gegeneinander .viededaolt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ Deide Arbeitsgänge auf der gleichen Seite des .Blocks durchgeführt werden.

   5. Verfuhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ beide Arbeitsgänge auf gegenüberliegenden Seiten de3 Blocks durchgeführt werden.

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