DE2341737A1

DE2341737A1 - Mit kuppen versehenes blatt

Info

Publication number: DE2341737A1
Application number: DE19732341737
Authority: DE
Inventors: Donald George Keith; Martinus Johannes Nyc Schreurs
Original assignee: ICI Australia Ltd
Current assignee: Orica Ltd
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-02-28
Also published as: JPS4959864A; GB1443564A; FR2196229B1; AU472695B2; BE803741A; CA1031121A; NL7311241A; AU5879473A; FR2196229A1

Description

PATENTANWALTSBÜRO TlEDTKE - BüHUNG - KlNNE 2341737

TEL. (0β11) 539653-56 TELEX: 524845 tipat CABLE ADDRESS: Gormaniapalent München

8000 München 2 Bavariaring 4

Postfach 202403 I⁷· August 1973 B 5535

ICI Australia Limited, Melbourne, Australien Mit Kuppen versehenes Blatt

Die Erfindung bezieht sich auf geformte bzw. profilierte Produkte und auf ein Verfahren zur Bildung derartiger Produkte; im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung thermoplastischer Materialien und auf die durch das Verfahren erzielten geformten bzw. profilierten Produkte.

Bisher wurden thermoplastische Blattmaterialien mittels Heißformungstechniken unter Anwendung eines Flüssigkeitsdifferenzdrucks in die gewünschten Formen gebracht, und zwar mit oder ohne mechanische Zugbeanspruchung, um das,Blatt über oder in eine Form zu ziehen; derartige Formtechniken sind beispielsweise die Streckformung und die Unterdruckformung. Geeignete thermoplastische Materialien haben bei diesen Heißformtechniken die Eigenschaft, daß sie bei einer Erwärmung auf eine Temperatur, bei der das Material einer Thermoformung ausgesetzt werden kann, elastisch sind; der heiße thermoplastische Film oder das Blatt macht erhebliche Spannungen erforderlich, um es zu strectasi, und das Blatt kann im heißen Zustand die Dehnungen bzw. Spannungen übertragen, aufnehmen bzw. abfangen und verteilen, so daß die Dehnung bzw. Spannung längs des Blattes beim Formen weitgehend gleichförmig ist und eine extreme örtliche Verdünnung verhindert wird. Wenn jedoch das Blatt über scharfe Vorsprünge bzw. Erhebungen oder in tiefe, enge Hohlräume gezogen wird, erhält es eine derartige Spannungs- bzw. Dehnungskonzentration, daß derartige Spitzen oder Vertiefungen im allgemeinen die dünnsten Bereiche der gebildeten Form darstellen. Beispiele geeigneter Materialien für die Unterdruckformüng und ähnliche Techniken sind erweichter bzw. plastifizierter Polyvinylchloridfilm, hochstoßfestes Polystyrol·

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Polyacrylsäureester und ABS (Acrylonitril/Butadien/Styrol)-Blattmaterialien.

B>ei bestimmten anderen wichtigen Thermoplasten fehlen die gummiartigen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, und Blätter aus diesen Materialien werden nicht elastisch, sondern haben die Eigenschaften einer Membran aus einer Flüssigkeit hoher Viskosität. Zu den Materialien mit diesen Eigenschaften gehören Polyolefine, Nylons, Polyäthylen-Terephtalat, anorganische Gläser und bestimmte synthetische Gummi wie "Krayton" oder "Solprene" klk. Viele dieser

Materialien werden als faserbildende Materialien geschätzt, die für das Schmelzspinnen von Fasern geeignet sind. Diese Flüssigkeitsschmelzmaterialien sind nicht gut für die Vakuumformung odsr entsprechende Techniken geeignet, da hohe örtliche Drücke ei^e örtliche Verdünnung oder sogar einen Durchbruch zu begründen neigen. Es ist tatsächlich irgendwie paradox, daß Materialien, die eine ungleiche Dehnbarkeit beim Schmelzspinnen von Fasern aufweisen, sich beim pneumatischen Ziehen von Filmen schlecht auswirken sollen.

Die Erfinder haben ein Verfahren zum Formen von Thermoplasten gefunden, das besonders bei thermoplastischen Materialien anwendbar ist, deren Schmelzen bei der Thermo formt emp eratur eine Flüssigkeitsnatur aufweisen. Bei dem Verfahren ist ein Verformen eines Blattes aus thermoplastischem Material vorgesehen, wobei eine Reihe kalter Erhebungen oder Vorsprünge gegen eine Seite des heißen Blattes gepresst wird und wobei gleichzeitig eine zweite Reihe kalter Erhebungen oder Vorsprünge gegen die zweite Seite des Blattmaterials gepresst wird, so daß sich die Reihen in einer solchen Weise durchdringen, daß die Erhebungen bzw. Vorsprünge der zweiten Reihe von den Erhebungen bzw. Vorsprüngen der ersten Reihe einen Abstand aufweisen, der größer als die Dicke des Blattes ist.

Unter Hitze bzw. ausreichender Wärme wird eine Temperatur verstanden, die ausreicht, um das thermoplastische Material einer Thermoformung auszusetzen, wobei vorzugsweise eine höher als

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der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials liegende Temperatur gemeint ist. In höchst bevorzugter Weise bildet das thermoplastische Material eine Schmelze mit Flüssigkeitsnatur bei der Thermoformtemperatur. Unter dem Ausdruck "Kälte" bzw. ''kalt¹¹ wird eine Temperatur verstanden, die unzureichend ist, um eine leichte Thermoformung durchzuführen, vorzugsweise liegt diese Temperatur niedriger als der Schmelz- oder Erweichungspunkt des thermoplastischen Materials.

Die Erfinder haben nunmehr einen Kamm bzw. ein kammartiges Gelilde entwickelt, der bzw. das für die Verwendung in einer Vorrichtung geeignet ist, mit der das obige Verfahren zur Herstellung der mit Kuppen versehenen Blätter vieler unterschiedlicher Arten möglich ist.

Entsprechend ist ein Kamm mit einer Reihe von in einem Stützglied angeordneten Vorsprüngen vorgesehen, wobei die Höhe eines jeden Vorsprungs einstellbar ist.

Es ist ferner eine Vorrichtung zur Bildung eines mit Kuppen.versehenen Kunststoffblatts vorgesehen, die einen Kamin, bei dem die Höhe eines jeden Vorsprungs einstellbar ist, eine Reihe von Vorsprung«?*, bei der die Höhe eines jeden Vorsprungs -wahi-weise verstellbar ist, und eine Vorrichtung zum Pressen der Vorsparün&ö des Kammes gegen eine Seite des Kunststoffblattes und zum gleichzeitigen Pressen der Reihe der Vorsprünge gegen die zweite Seite des Blattmaterials aufweist, so daß die Vorsprünge sich in solcher Weise durchdringen, daß die Vorsprünge der Reihe von den Vorsprüngen des Kamms eine Entfernung aufweisen, die größer als die Dicke des Blatts ist. Vorzugsweise durchdringen die Vorsprünge des Kamms die Vorsprünge der Reihe, so daß die Vorsprünge des Kamms weitgehend parallel zu den Vorsprüngen der Reihe verlaufen.

Es ist ferner ein Verfahren zur Formung eines Kunststoffblatte unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung vorgesehen.

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Bei einer bevorzugten Vorrichtung nach der Erfindung stellt die Reihe der Vorsprünge einen zweiten Kamm mit einstellbaren Vorsprüngen dar. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung eine Serie von oben definierten Kämmen enthält, die sich kontinuierlich gegenseitig durchdringen bzw. ineinander eingreifen. Das hat den Vorteil, daß das thermoplastische Blatt kontiuierlich gebildet werden kann.

Eine der Reihen der Vorsprünge kann die Form eines durchlöcherten Gitters aufweisen, wobei die Vorsprünge des Kamms durch die Öffnungen des Gitters dringen können. In seiner besonders typischen Form beinhaltet das Verfahren den gegenseitigen Eingriff bzw. die Durchdringung zweier Reihen von Nadelpunkten oder Messerkanten. Jedoch wird nach der Erfindung nicht die Verwendung einer Reihe bzw. von Reihen mit stumpfen Vorsprüngen oder die Verwendung insoweit ungleichförmiger Reihen ausgeschlossen, als die Reihen sich in der beschriebenen erforderlichen Weise durchdringen können.

Normalerweise wird das Blatt nicht so weitgehend gezogen, daß es die Oberfläche eines kalten VorSprungs berührt. Wo auch immer ein kalter Vorsprung in Kontakt mit dem heißen Blatt kommt, wird tatsächlich eine schalenharte Materialmasse geformt, und je größer die Kühlfähigkeit des VorSprungs ist, desto größer wird auch die Masse und der schalenharte Bereich. Jedoch kann die Größe bzw. Form der schalenharten Masse durch Verminderung der Kühlfähigkeit des Vorsprungs wahlweise gesteuert werden, und zwar durch alle oder einige dieser Mittel:

1. durch Verwendung von Vorsprüngen geringen Volumens und einer sehr geringen gegenüber liegenden Fläche, wie beispielsweise von scharfen dünnen Nadeln oder Blättern bzw. Messern,

2. durch Verwendung von VorSprüngen geringer spezifischer Wärme und/oder thermischer Leitfähigkeit,

3. durch Begrenzung der Kälte der Vorsprünge, so daß die Temperaturdifferenz zwischen dem heißen Blatt und dem Vorsprung dergestalt ist, daß die Menge der schalenharten Masse begrenzt wird.

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Da es der Hauptzweck der erfindungsgemäßen Technik ist, jeden Teil des heißen Blatts zu ziehen und umzuformen, wird normalerweise die Verwendung von Reihen mit sehr scharfen Voreprüngen bei einer Temperatur bevorzugt, daß die schalenharten Massen bzw. Bereiche lediglich ausreichen, um als Kapseln auf den Nadelspitzen zu wirken und eine Zugspannung zu übertragen, die zum Ziehen der ungekühlten Blattbereiche ausreicht, wobei die Kapseln ferner ein Durchbohren bzw. Durchlöchern verhindern. Die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneten Materialien sind Substanzen, die bei Arbeitstemperatur unter sehr geringen Kräften leicht dehnbar sind, die jedoch bei einer etwas niedrigeren Temperatur sehr bruchfeste bzw· zähe Materialien darstellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne Kühlung der Kämme verwendet werden. Jedoch können unter bestimmten Umständen die Kämme bei einem kontinuierlichen Betrieb auf eine Temperatur erhitzt werden, die höher als die für ein optimales Formen des mit Kuppen zu versehenen thermoplastischen Blatts erforderliche ist. Unter diesen Umständen können die Kämme mittels irgendeiner geeigneten bekannten Einrichtung gekühlt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird die Temperatur der Kämme durch ein überleiten eines Gasstroms der erforderlichen Temperatur über die Kämme eingestellt, nachdem sie von dem geformten Blatt fortbewegt und zur Vorderseite der Vorrichtung zurückgeführt sind. Statt der Verwendung eines Gasstrome können die zurückgeführten Kämme alternativ in ein Flüssigkeitsbad eingetaucht werden.

Die Natur bzw. Eigenschaft der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Produkte hängt von der Natur bzw. Eigenschaft des thermoplastischen Materials und der Temperatur sowie Geschwindigkeit ab, bei der das Ineinandergreifen bzw. die Durchdringung der zwei Reihen durchgeführt wird. Im allgemeinen erzeugen thermoplastische Materialien, die schmelzgesponnen werden können, bei einer Verformung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei einer Temperatur im erforderlichen Bereich für ein zufriedenstellendes Schmelzspinnen ein tiefgezogenes, un-

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durchlöchertes und mit Kuppen versehenes Blatt. Es wird jedoch ein perforiertes und mit Kuppen versehenes Blatt erzeugt, wenn die Geschwindigkeit, mit der der Eingriff bzw» die Durchdringung durchgeführt wird, so groß ist, daß das Material sich nicht genügend schnell dehnen kann, so daß ein Spannungsaufbau an den Punkten der Reihen der VorSprünge entsteht.

Materialien mit schlechten Schmelzspinneigenschaften verhalten sich ebenfalls schlecht als Zuführmaterial für das erfindungsge- ~ mäße Verfahren. So kann beispielsweise erweichtes bzw. plastifiziert es Polyvinylchlorid nach dem Verfahren verformt werden, aber das Produkt enthält zahlreiche Löcher, wenn nicht das Verfahren angemessen langsam durchgeführt und das Polyvinylchlorid _- auf eine Temperatur gerade unterhalb seines Zersetzungspunktes erwärmt wird. Daher können Materialien mit guten Schmelzspinneiginachaften sehr weitgehend nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei hoher Geschwindigkeit tiefgezogen werden, während Materialien mit schlechten Schmelzspinneigenschaften nur sehr begrenzt tiefgezogen werden können und dabei uie Geschwindigkeit der Verfahrensdurchführung niedrig sein muß. Für irgendein bestimmtes thermoplastisches Material müßten die günstigste Temperatur und Geschwindigkeit, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden sollte, durch ein einfaches Experiment herausgefunden werden.

Die bevorzugten thermoplastischen Materialien mit guten Schmelzspinneigenschaften sind bekannt und enthalten beispielsweise Vinylpolymere wie bestimmte Polyvinyliden-Clilorid-Copolymere und bestimmte Copolymere von Äthylen und Vinylalkohol; Polyolefine wie Polythene geringer und hoher Dichte, Polypropylen; hochfestes Polystyrol und Poly (4-methylpenten -1); Polyester wie Poly (äthylenterephtalat) und Poly [l,(l-bis (methylfiW - cyclohexan terephtalat (l'2-cis: trans)! ; Polyamide wie Nylon 66, 610, und 11; anorganisches Glas wie Soda oder Borsilikatglas; überkühlte flüssige Zuckerlösung wie Toffee; und thermoplastische Gummis.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder für einen diskon-

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tinuierlichen Betrieb oder vorzugsweise für einen kontinuierlichen Betrieb verwendet werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird eine -bevorzugte Ausführungsform unter Hinweis auf die Darstellungen beschrieben, wobei Figur 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Vorrichtung der Erfindung für einen kontinuierlichen Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, während Figuren 2 und 3 schematische Darstellungen typischer Kämme gemäß der Erfindung mit Stiften einstellbarer Länge darstellen. Jeder Kamm enthält eins oder mehrere Reihen von Erhebungen bzw. Vorsprüngen. Für einen diskontinuierlichen Betrieb kann ein einzelner Kamm viele Reihen von Vorsprüngen enthalten, während bei einem kontinuierlichen Betrieb jeder Kamm normalerweise ein bis zehn Reihen von VorSprüngen enthält. Typische Kämme zur Verwendung bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung enthalten ein bis fünf Reihen von VorSprüngen.

Gemäß Figur 3 wird ein thermoplastischer Film 1 von der Extruderform 2 gepreßt und zwischen die Reihen der Nadeln geführt. Die einzelnen Nadelreihen 3 sind auf Kämmen k befestigt, die in einer Richtung unter rechten. Winkeln zur Ebene von zwei zusammenwirkenden Riemen oder Gliederketten-Kreisen 5 gleitbar sind, wobei der Eingriff bzw. die Durchdringung der Kämme durch eine Steuerkurve 6 erzielt wird und die Kämme abgezog:.: - werden, nachdem das geformte Blatt 7 abgekühlt ist..

Bei dieser Vorrichtung sind die Höhen der einstellbaren Vorsprünge der Kämme vorzugsweise entweder manuell oder durch eine geeignete entfernte Steuereinrichtung einstellbar. Nach Durchführung derartiger Einstellungen können die neuen Positionen durch eine Blockiereinrichtung fixiert werden, die ihrerseits gelöst werden kann, entweder wenn es gewünscht ist, einen vorherigen Zustand der Vorsprungreihe wiederherzustellen oder eine ganz neue Positionsanordnung einzustellen.

Die Stift-Blockiervorrichtung kann irgendeine bekannte Vorrichtung zur Stift-Blockierung sein. Figur 2 zeigt einen zur Verwen-

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dung in der Maschine aus Figurlgeeigneten Kamm, wobei die Gruppe der Stifte des Kamms entriegelt, verlagert und wieder verriegelt werden können, und zwar durch eine gleichzeitig durch Versetzen einer (8) von drei identisch ausgebohrten.Platten, durch die alle Stifte führen, ausgeübte Scher- bzw. Querkraft.

Die Scherkraft kann durch Verschiebung des Stiftsperrschlüssels zugeführt werden. Die Stifte sind wahlweise mittels Federn 11 federbelastet.

Pneumatische oder hydraulische Kräfte können ferner auf flexible Hülsen, Rohre oder andere Gummikonstruktionen ausgeübt werden, die unter Druck die Stifte ergreifen.

Ein typisches Beispiel einer pneumatischen Vorrichtung ist in Figur 3 dargestellt, wo ein für eine Maschine gemäß Figur 1 geeigneter Kamm ein quadratisches Stahlrohr 12 mit ausgebohrten Löchern 13 aufweist, durch die die Stifte lk gleiten können. Im Inneren des Stahlrohres 12 befindet sich eine flexible Einlage 151 die eine hohle und jeden Stift umgebende Umhüllung enthält. Wenn ein Fluid durch die Eingangsmündung l6 der flexiblen Einlage 15 geführt bzw. geblasen wird, wird die flexible Einlage 15 in Berührungskontakt mit jedem Stift Ik gebracht, wodurch die Stifte vor einer Verschiebung gesichert sind.

Andere geeignete Vorrichtungen sind beispielsweise diejenigen, bei denen eine Querkraft durch gleitbare Spannungsstreifen zugeführt wird, die zur Aufnahme der Stifte halb mit Nuten versehen sind. Spannfutterähnliche Klammern können angewendet bzw. zugeführt werden, vrd ■''■war durch Eintreiben eines Gummirings in eine konische Aussparung an jedem für einen Stift ausgebohrten Loch.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Lage der Vorsprünge in den Reihen durch Verschiebung der oben beschriebenen Kämme entlang ihrer Längslinien eingestellt werden.

Beim Aufstellen solcher Ausführungen können Vorkehrungen getrof-

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fen werden, um einen Eingriff bzw. eine Durchdringung bestimmter Teilmengen der Vorsprünge zu verhindern und dadurch unbearbeitete Flächen des Kunststof fblatte's zu erzielen, die als Anlenklinien, flache Bereiche für Aufkleber oder einen Druck dienen können. Es ist sowohl ein Ineinandergreifen von geformten Blättern für eine kompakte Speicherung als auch ein Versetzen der Blätter möglich, um Speicher- bzw. Lagerungsabstände zu erzeugen, indem beim Stapeln der Blätter hohe und niedrige Teile einander gegenüber angeordnet werden. In ähnlicher Weise ist bei solchen mit Kuppen versehenen Blättern ein Einkapseln von Objekten vorgesehen, indem derartige Verpackungen um sie gewickelt und gegebenenfalls durch Ineinandergreifen bzw. Verriegeln von tiefen oder flachen Kuppen als Kantenbefestigungsvorrichtung ge-_ schlossen werden.

Bei Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, mit Konturen versehene Blätter mit Hohlräumen irgendeiner gewünschten Form bzw. Größe herzustellen. Die Form bzw. Größe des Hohlraums wird von der Form der Oberfläche gesteuert, die die Umhüllung der Vorsprungsspitzen des Kamms oder Kämme darstellt. Diese Oberfläche kann entweder manuell und beispielsweise durch Pressen deszu verpackenden Objekts gegen die einstellbare Reihe erreicht werden, so daß ein Hohlraum der gewünschten Kontur gebildet wird, oder die Höhe der Spitzen kann mechanisch eingestellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist extrem vielseitig und kann darauf eingerichtet werden, mit Kurven versehene Blätter sehr vieler unterschiedlicher Formen zu erzeugen.

Der Abstand zwischen den Kuppen des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Blatts kann durch Verschieben bestimmter Vorsprünge in beiden Reihen zu solchen Positionen geändert werden, wo sie nicht das gebildete thermoplastische Blatt berühren. Wenn daher jeder andere Vorsprung beider Reihen flach mit der Kammstütze niedergepreßt wird, verdoppelt sich der Abstand zwischen den Kuppen.

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Die Vorsprünge können automatisch beispielsweise durch Führen eines perforierten festen Blattes zwischen die durchdringenden Nadelreihen eingestellt werden, so daß nur die durch die Perforationen tretenden VorSprünge übrig bleiben.

Die Erfindung wird nachfolgend erläutert, jedoch keineswegs unter Begrenzung auf die folgenden Beispiele.

Beispiel 1

Eine Reihe scharfer Nadeln wurde durch Einsetzen der Nadeln in ein durchlöchertes Blatt aus Metall erstellt, das mit einer Schicht aus steifen Polyurethan-Schaum mit 3,8cm Dicke hinterlegt war. Eine zweite Reihe scharfer Nadeln wurde durch Einfügen _ der Nadeln in einen Block aus Harz erzeugt.

Die zwei Viereckreihen scharfer Nadeln wurden in einer leichten Handpresse befestigt, mittels derer die Teile in Übereinstimmung bzw. in Eingriff gebracht werden konnten. Die oberen und unteren Reihen waren versetzt, so daß irgendwelche Nadeln des oberen Satzes jeweils in das Zentrum eines Quadrats aus vier der Nadeln des unteren Satzes eintraten; in der Wirkung waren die Reihen auf Lücke angeordnet, um einen gleichförmigen Eingriff bzw. eine entsprechende Durchdringung zu erzielen.

Der Viereck-Einheitsabstand in jeder Reihe betrug 1,27 cm, während die freie Nadelhöhe 2,54at ausmachte.

Eine schmale Flasche G,3cm im Durchmesser) wurde gegen die Reihe der einstellbaren Nadeln gepreßt, und die Nadeln wurden niedergepreßt, um einen Hohlraum derselben Form wie eine Hälfte der Flasche zu formen.

Proben aus Polyäthylenf Hin, die in einen offenen Rahmen aus aufklappbaren Viereck-Ringen eingespannt waren, wurden auf die Thermoformtemperatur gebracht, indem sie in der Nähe einer strahlenden Heißplatte gehalten wurden, und schnell zwischen den Backen der Presse angeordnet»

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Die Reihen konnten bei Umgebungstemperatur unter geringem Druck eingreifen. Gegenkuppenformen wurden hergestellt. Es wurde gefunden, daß ein Polyäthylenfilm mit einer Dicke von 0,015cm bis 0,25 cm eine Blattkontur mit einem Hohlraum erzeugte, in den die Flasche paßte.

Beispiel 2

Uine erste Reihe kurzer Messerkanten wurde wiederholt hexagonal zur Bildung einer Reihe aus metallischen Waben bzw. einer wabenartigen Struktur angeordnet. Diese einzelnen Vorsprünge waren nicht einstellbar. Ferner wurde eine zweite Reihe vorbereitet, die aus einem Satz von langen, federbelasteten Nadeln in einem die hexagonalen Zentren repräsentierenden Muster bestand,· wobei jede Nadel durch eine Hülse mit Klemmschraube führte, die auf einem gewöhnlichen Metallblech angeordnet waren. Alle Schrauben wurden gelöst und die Nadeln konnten vertikal auf einen Boden von verschiedenen Objekten springen. Dann wurden die Klemmschrauben angezogen bzw. befestigt, und die Umhüllung der Reihe von Nadelspitzen entsprach dem Satz der Objekte. Der Abstand der hexagonalen Zentren betrug 0,6 35 cm, während die · freie Nadelhöhe 1,9 cm ausmachte.

Die Formung wurde wie zuvor ausgeführt, und es entstanden mit Konturen versehene Blätter, die einen sehr widerstandsfähigen Boden iür den Satz der Objekte darstellt

Nach der Formung und nach Lösen der Klemmschrauben nahm- die Nadelreihe wieder ihre ursprüngliche Position ein.

Beispiel 3

Dieses Beispiel illustriert die Herstellung und Verwendung von zur Benutzung bei der kontinuierlichen Maschine bzw. Vorrichtung aus Figur 1 geeignete Kämme, die »u j e 90 an jeder Seite in den mechanischen Rückzirkulationskreisen der Vorrichtung zu verbinden und so anzuordnen sind, daß ein Eingriff bzw. eine Durchdringung infolge der Wirkung einer Nockensteuerung erzielt und solang«; aufrechterhalten wird, bis der geformte heiße Kunst-

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stoff abgekühlt und verfestigt ist, wenn die Kämme auseinander geführt und um den Kreis geleitet werden. Die Kämme sind folgendermaßen aufgebaut. Längen von einem 2,54cmQuadrat-Stahlrohr (63,5cm lang) wurden durch Anbringen einer Abdeckung,eines Zapfens und eines Rückschlagventils an einem Ende sowie einer entfernbaren Dichtung am gegenüberliegenden Ende vorbereitet.

In jedem Teil eines Quadrat-Stählrohrs bildete ein Muster von gebohrten Löchern ein Quadratgitter mit k5 gegenüber der Länge des Rohrs. Dieses Quadratgitter hatte ein Einheitsquadrat von 0,6 cm , und jedes Loch wies einen Durchmesser von O,127cift auf. Für jedes Loch bzw. jede Öffnung wurde eine geschärfte Federstahlstange mit einem Durchmesser von O,122crn und einer Länge von __- 7,6cm vorbereitet.

Ferner wurden für jedes Rohr und Stiftsystem Gummieinsätze durch Erzeugung präziser Formen wie folgt hergestellt. Eine vierteilige Metallform enthielt zwei gebohrte Präzisionsplatten mit exakt eingepaßten Stiften und entfernbaren Seitenplatten, wobei diese Form sehr genau die Innengeometrie eines Quadrat-Stahlrohrs mit dem Gitter der aufgestellten Stifte bildete. In dieser Form wurde ein zentral gestützter Stab oder Bolzen einer niedrig schmelzenden Legierung (Schmelzpunkt 13o ) aifge stellt, der getrennt in einer kleineren Form mit quadratischem Querschnitt und mit abnehmbaren bzw. verschiebbaren Stiften von 0,318 cm Durchmesser abgeformt war. Dieser durchlöcherte Stab oder Bolzen aus schmelzbarer Legierung wurde als Kern innerhalb der ersten Form angeordnet. Katalysiertes flüssiges Silicongummi wurde in dem von der Form und dem Kern gebildeten Raum einer Unterdruckformung ausgesetzt. Nach Aushärten des Gummis wurde die Gummimasse aus der ersten Form entfernt, wobei der schmelzbare Kern darin eingeschlossen war. Ein Erhitzen auf 190 C führte zu einem Ausschmelzen des Kerns, der umgeformt wurde. Die sich ergebenden komplexen Gummieinsätze wurden in die Quadratrohre eingefügt, und zwar unter sorgfältiger Ausrichtung bzw. Übereinstimmung mit den gebohrten Löchern und allen eingesetzten Stiften. Die Verbindung mit den Zapfen und Rückschlagventilen wurde durch geeignete Formeinzelheiten in den Gutnmieinsätzen sicher-

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gestellt.

Bei einer Massenproduktion wurden diese gummigefütterten Formen sehr wirkungsvoll hergestellt, wobei luftdichte Kapseln .gebildet wurden, die die gesamte Innenfläche der Stahlrohre und der Hülle berührten, und zwar auch den durch die Rohre geführten Teil der Stahlstifte. Diese konnten sich gleichförmig und weich in ihren Gummihüllen verschieben, jedoch wurde bei Anwendung eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks im Inneren des Gummieinsatzes eine gleichförmige Klammerung auf jedem Stift erzielt, die mit steigendem Flüssigkeits- bzw. Gasdruck anstieg. Beispielsweise entsprach ein pneumatischer Druck von 50 p.s.i. (3i515 kg/cm ) einer Klammerkraft von mehr als 6 lbs (2,722 kg) auf den Schaft eines jeden Stiftes. Mittels eines Rückschlag- """ ventile wurde in jedem Block Luft zur Erzielung einer Klammerwirkung eingeschlossen. Diese Luft konnte durch Pressen des Ventilschaftes freigelassen werden, wenn alle Stifte von der Klammerung befreit waren.

Diese Kämme erlaubten eine Änderung der Positionen eines jeden Stiftsatzes in bezug auf die Höhe eines jeden Stiftes. Schließlich konnte durch Absenken einer Untergruppe der Stifte eine neue Gitterstruktur gröberer Teilung gebildet werden.

Beispiel 4

Dieses Beispiel illustriert die Herstellung und Verwendung von Kämmen in der kontinuierlichen Maschine bzw. Vorrichtung aus Figur 1. Löcher mit O,2O3cm Durchmesser wurden in ein 2,54cm-Quadrat-Stahlrohr gebohrt, während Stifte mit einem Durchmesser von 0,19cm und einer Länge von7,62atispeziell zubereitet wurden. Diese Stifte wurden über ihre Länge bis auf einen l»2"ibn.Bereich am spitzen Ende mit einem Feingewinde versehen. Spezielle, schmale, kreisförmige und mit Gewinde versehene Muttern mit einem Durchmesser von 0,356cm und einer Dicke von 0,O762cm wurden auf Positionen in einer Entfernung von L26anvom scharfen Ende eingestellt, und nachdem die Stifte in die Blöcke eingefügt waren, wurden Muttern in einer Entfernung von O,635cmvcn ihren stumpfen Enden angeordnet.

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An beiden Seiten des Quadrat-Stahlrohrs waren gleitbare Befestigungs- bzw. Blockierplatten befestigt, die Paare von schlüssellochartig geschlitzten Streifen aufwiesen, welche so ausgebildet waren, daß bei einer geringen Endbewegung die Muttern (die durch das größere Ende der Schlüssellochöffnung paßten) in den engen Bereichen der Schlüssellochschlitze eingeschlossen wurden. Auf diese Weise konnten die einzelnen Stifte nur in zwei Positionen eingefangen werden, wob*.\ entweder die Mutter in der Nähe des scharfen Endes an der Frontseite des Blocks oder die Mutter am stumpfen Ende an der Rückseite des Blocks eingefangen wurde.

Durch diese Anordnung wurden auf nur zwei Pegel einstellbare Kämme vorbereitet, die zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Figur 2 geeignet war.

Mit der Erfindung wird somit eine Vorrichtung zur Bildung eines mit Kuppen versehenen Kunststoffblatts gebildet, wobei die Vorrichtung einen Kamm enthält, bei dem die Höhe eines jeden Vorsprungs einstellbar ist, ferner eine Reihe von Vorsprüngen und eine Einrichtung zum Pressen der Vorsprünge des Kammes gegen eine Seite des Kunststoffblatts und zum gleichzeitigen Pressen der Reihe der Vorsprünge gegen die zweite Seite des Blattmaterials, so daß die Reihen sich in einer solchen Weise durchdringen, daß die Vorsprünge der Reihe von· den Vorsprüngen des Kamins eine Entfernung aufweisen, die größer als die Dicke des Blatts ist.

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Claims

Patentansprüche

i.J Kamm, gekennzeichnet durch eine Reihe von in ein Stützglied eingesetzten Vorsprüngen,wobei die Höhe eines jeden Vorsprungs (3) einstellbar ist.
2. Kamm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (3) Stifte mit scharfen bzw. spitzen Enden darstellen.
3. Kamm nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stifte (3) des Kamms (4) gleichzeitig freigegeben werden können, daß ihre Höhen dann einstellbar siiid und daß die Stifte (3) mittels einer Stiftblockiervorrichtung fixierbar bzw. blockierbar sind.
¹Im Kamm nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) ein hohles Stützglied durchsetzen, in dem die Stiftblokkiervorrichtung einen aufpumpbaren bzw. aufblasbaren flexiblen Einsatz (15) enthält, der den das hohle Stützglied durchsetzenden Teil der Stifte (3) umgibt, wobei ein Ansteigen des Fluiddrucks auf den Einsatz eine Blockierung aller Stifte (3) im Kamm (¹I) begründet und wobei eine Abnahme des Fluiddrucks ein Entriegeln aller Stifte im Kamm bewirkt.
5. Vorrichtung zur Bildung bzw. Formung eines mit Kuppen versehenen Kunststoffblatts, wobei die Vorrichtung einen Kamm nach einem der Ansprüche 1 bis k enthält, gekenreeichnet durch eine Reihe von VorSprüngen (3) und eine Einrichtung zum Pressen der Vorsprünge des Kamms (k) gegen eine Seite des Blattmaterials und zum gleichzeitigen Pressen der Reihe von Vorspriingen gegen die zweite Seite des Blattmaterials, so daß die VorSprünge in solcher Weise eingreifen bzw. sich durchdringen, daß die Vorsprünge der Reihe von den VorSprüngen des Kamms eine Entfernung aufweisen, die

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größer als die Dicke des Blatts ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur kontinuierlichen Herstellung eines mit Kuppen versehenen Blatts, gekennzeichnet durch eine Reihe von Kämmen (k) nach einem der Ansprüche 1 bis k, wobei deren Vorsprünge (3) kontinuierlich mit einer verschiebbaren Reihe von Vorsprüngen in Eingriff treten.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Reihe von Kämmen (4t) nach einem der Ansprüche 1 bis 4t, wobei die Vor Sprünge kontinuierlich mit den Vorsprüngen einer zweiten Reihe von Kämmen nach einem der Ansprüche .1 bis k in Eingriff treten.
ö. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die VorSprünge (3) des Kamms (k) zwischen die Vorsprünge der Reihe greifen, so daß die Vorsprünge am Kamm weitgehend parallel zu den Vorsprüngen der Reihe liegen.
9- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Vorsprünge (3) mittels einer Kühleinrichtung einstellbar ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines mit Kuppen versehenen thermoplastischen Blatts, gekennzeichnet durch ein Zuführen eines heißen thermoplastischen Blatts zwischen die ineinandergreifenden bzw. sich durchdringenden Vorsprünge (3) einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9·

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