DE2343453C3 - Flächiger Gegenstand sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft zunächst einen flächigen Gegenstand, der aus einem Träger und mindestens einer den Träger bedeckenden Abdeckschicht in Form einer Kunststoffolie besteht, die vollständig an dem Träger gehalten und deren Rand dicht verschweißt ist.

Dabei wird unter dem Begriff flächig ein aus Flächen bestehender Gegenstand verstanden, der aber auch Wölbungen und Abbiegungen aufweisen kann.

Insbesondere geht es hier um Gegenstände wie Buchstützen, Federschalen, Briefständer, Etuis für Stifte u. dgl.

Derartige Gegenstände sollen einerseits möglichst preisgünstig sein. Andererseits sollen sie ein gefälliges Aussehen besitzen und zu diesem Zweck mit einer ansprechenden Oberfläche versehen sein. So kennt man bei einem bevorzugten Anwendungsgebiet der Erfindung, nämlich Buchstützen, aus Blech bestehende Buchstützen, die an ihrer Oberfläche lackiert sind. Diese aus Lack bestehende Abdeckschicht ist aber in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Nach längerem Gebrauch wird die lackierte Oberfläche verkratzt und damit unansehnlich. Bei der Herstellung muß während des Lackierens der Blechteil an zumindest zwei Stellen gehalten werden. Diese Stellen werden daher nicht lackiert und müssen nach dem Trocknen des Lackauftrages im Handverfahren nachgebessert werden. Dies ergibt unschöne Lackansätze und ist darüber hinaus aufwendig.

Das statt dessen mögliche Aufkleben einer Abdeckschicht auf den Träger ist in der Herstellung noch teurer und kommt allenfalls für hochwertige Luxusausführungen in Betracht, z. B. für mit einem Lederüberzug versehene Buchstützen. Dabei besteht im übrigen die Gefahr, daß sich zwischen Deckschicht bzw. Überzug einerseits und Träger andererseits störende Lufteinschlüsse bilden. Auch besteht bei nicht sorgfältiger Herstellung die Gefahr einer Verschmutzung der Abdeckschicht durch den Klebstoff.

Aus dem DT-Gbm 17 99 861 ist ein Gegenstand der eingangs genannten Art bekannt. Dort besteht ein Servierbrett od. dgl. aus einem in der Endform verfestigten und ferner profilierten, den Träger darstellenden Grundkörper mit einem aus fest aufgezogenen Folien bestehenden Überzug. Die Folien sind auf ihrer zur Anlage an den Grundkörper bestimmten Seite mit einem Klebstoff versehen und werden im Vakuum-Tiefziehverfahren bei erhöhter Temperatur auf den Grundkörper aufgezogen. Die Stoßstelle zwischen beiden Folien sind miteinander verschweißt. Mit einem Klebstoff versehene Folien sind verhältnismäßig teuer und darüber hinaus in der Regel nicht in den für eine kleine Serie von Gegenständen benötigten kleinen Mengen beschaffbar, sondern können wirtschaftlich jeweils nur in größeren Mengen bezogen werden. Ohne Verkleben würde die Folie sich aber nach dem Vakuumtiefziehen sofort wieder vom Träger ablösen. Hinzu kommt, daß auch die erläuterten Verfahrensmaßnahmen dieser Vorveröffentlichung verhältnismäßig aufwendig sind, da aus technischen Gründen das Verschweißen der Stoßstelle erst nach dem Vakuumtiefziehen erfolgen kann, d. h„ zwei getrennte Verfahrensschritte durchgeführt werden müssen.

Aus der DT-AS 12 93 655 ist ferner ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen mit thermoplastischen 'Kunststoffolien bekannt, bei dem durch Vakuum etwaige Lufteinschlüsse zwischen der Kunststoffolie und der Oberfläche beseitigt werden. Jedoch sieht auch diese Vorveröffentlichung die Verwendung eines Haftmittels, wie z. B. Klebstoff, vor und erfordert Wärmestrahler zur Erwärmung der thermoplastischen Folie.

Aus der GB-PS 12 47 529 ist ferner das Verschweißen der Ränder zweier Kunststoffolien seitlich neben einer Einlage aus steifem Material bekannt, und zwar bei Aufnahmebehältern, und es geht darum, eine Anlenkverbindung zwischen den Teilen dieses Behälters zu schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstand der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er weniger aufwendig herstellbar ist, zugleich aber von einwandfreier Beschaffenheit und insbesondere ohne Lufteinschlüsse ist. Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, welche die einfachere Herstellung begünstigt.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem flächigen Gegenstand der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Halt der Kunststoffolie nur mittels Vakuum gegeben ist.

Die Kunststoffolie oder die Kunststoffolien wird bzw. werden somit unmittelbar und ohne eine Verklebung oder sonstige Hilfsmaßnahmen fest und sicher am

Träger anliegen, da sie durch das zwischen ihnen und dem Träger befindliche Vakuum vom äußeren Luftdruck an diesem gehalten werden. Wie die Praxis gezeigt hat, besteht keine Gefahr, daß der erfindungsgemäße Gegenstand beim Gebrauch soweit beschädigt wird, daß Luft eindringt und dwnit die Beschichtung ihren Halt am Träger verliert. Die Verschweißung ist auch so dicht, daß diese Gefahr auch bei langem Gebrauch nicht auftritt. Das Erfordernis einer Klebung durch Einsatz von Lösungsmitteln oder von Klebstoffen, die z. B. mit der Hitze bei einem Vakuumtiefziehverfahren aktiviert werden, entfällt. Durch den Wegfall der Verklebung ist der Gegenstand nach der Erfindung mit einem entsprechend geringeren Aufwand herstellbar als ein Gegenstand nach dem DT-Gbm 17 99 861.

Die Erfindung ist daher mit besonderem Vorteil für ausgesprochene Massenartikel einsetzbar, wie Buchstützen, Federschalen usw., bei denen bereits relativ geringfügige Preisreduzierungen von erheblicher Bedeutung sind. Die Abdeckschicht ist gegen Verkratzen und mechanische Beschädigungen weitgehend unempfindlich. Aufgrund des Vakuums sind störende Lufteinschlüsse zwischen Träger und Abdeckschicht vermieden, aufgrund derer sich sonst störende Blasen, Wellen od. dgl. in der Abdeckschicht bilden würden.

Sofern der Träger aus Kunststoff besteht, wird mit einer Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die Abdeckschicht nur auf einer Seite vorgesehen ist und die Verschweißung ihres Randes an dem Träger vorgenommen ist. Bei dieser Ausführungsform kommt man mit nur einer Abdeckschicht aus, wodurch sich die Herstellungskosten entsprechend reduzieren. Der aus Kunststoff bestehende Träger kann steif oder biegbar sein. Auch mittels eines biegbaren Trägers wird ein einfacher flächiger Gegenstand geschaffen, der ebenfalls mit einem sehr geringen Aufwand herstellbar ist, wobei zwischen Träger und Abdeckschicht keine störenden Lufteinschlüsse vorhanden sind. Ein solcher Gegenstand kann z. B. ein Etui zum Einstecken von Farbstiften sein.

Bei aus einem beliebigen Material, z. B. auch aus Blech, bestehenden Träger mit beidseitig ihn bedeckenden und miteinander verschweißten Kunststoffolien ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die Verschweißung sich seitlich neben dem Träger befindet. Dies ist fertigungstechnisch einfacher und daher billiger als das Anschweißen des Randes auf dem Träger bzw. im Bereich des Trägers gemäß DT-Gbm 17 99 861.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Gegenstandes mit einer als Schweißelektrode ausgebildeten Druckplatte und einer Gegendruckvorrichtung zur Erzeugung eines Gegendruckes mit einer Gegenschweißelektrode versehen ist.

Aus der LJS-PS 36 22 417 ist eine derartige Vorrichtung bekannt Sie wird dazu eingesetzt, bei Faltschachteln die einzelnen Kartonteile durch an den Stoß- oder Faltstellen miteinander verschweißte Kunststoffolien scharnieranig zu verbinden. Es sind nur die angegebenen Druckplatte und die Gegendruckvonichtung vorgesehen, die jeweils als Schweißelektrode ausgebildet sind.

Zur einfachen Herstellung eines flächigen Gegenstandes gemäß dem vcrher beschriebenen Teil der Erfindung ist gemäß diesem Teil der Erfindung vorgesehen, daB die Gegendruckvorrichtung aus einem von eimern Rahmen umschlossenen und auf der der Druckplatte zugewandten Seite offenen Luftraum besteht und daß der Rahmen zugleich die Gegenelektrode bildet.

Hierdurch ist erreicht, daß bei Herstellung eines Gegenstandes nach der Erfindung in einem Arbeitsgang und im unmittelbaren zeitlichen Zusammenhang das Vakuum zwischen Abdeckschicht bzw. Abdeckschichten und Träger herstellbar und gleichzeitig die Verschweißung des Randes der Abdeckschicht bzw. der Abdeckschichten durchführbar ist. Das Vakuum läßt sich in Ausgestaltung dieses Vorschlages der Erfindung dadurch herstellen, daß der Luftraum einen Anschluß an Druckluft aufweist, die den Druck der Druckplatte zu übersteigen in der Lage ist. Diese Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, als die Erzeugung von Druckluft in einem Betrieb keine Schwierigkeit macht bzw. in der Regel eine Druckluftanlage oder -quelle sowieso vorhanden ist. Der Druck der Luft kann ohne weiteres auf den sich als günstig ergebenden Wert eingestellt werden.

In anderer Ausgestaltung dieses Erfindungsvorschlages kann der Luftraum eine Verbindung zur atmosphärischen Luft aufweisen, wobei ein den Rahmen umgebender, sich bis zur in Arbeitsstellung befindlichen Druckplatte erstreckender und evakuierbarer Raum vorgesehen ist.

Zweckmäßigerweise wird dabei so vorgegangen, daß zunächst ein flacher, d. h. in sich ebener Gegenstand hergestellt und danach durch Verformen, z. B. Abbiegen, dem Gegenstand die endgültige Gestalt gegeben wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend erläutert und in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.3 in der Seitenansicht ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F ί g. 3a die zur F i g. 3 gehörende Draufsicht,

F i g. 4 schematisch eine erste Vorrichtung zur Herstellung eines Gegenstandes nach der Erfindung in einem Längsschnitt gemäß der Linie V-V in F i g. 5,

F i g. 5 eine Draufsicht auf das Unterteil der Vorrichtung gemäß F i g. 4,

Fig.6 im Längsschnitt schematisch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Gegenstandes nach der Erfindung.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine L-förmige Buchstütze mit einem Träger 1, der aus Blech besteht. An jeder Seite des Trägers ist eine Abdeckschicht 2 bzw. 3 in Form einer Kunststoffolie vorgesehen. Diese Folien sind zwar zur besseren Verdeutlichung in der Zeichnung mit einem kleinen Abstand vom Träger t dargestellt. In Wirklichkeit liegen sie aber gemäß der Erfindung unter Vakuum vollständig, unmittelbar und ohne Lufteinschlüsse auf der jeweiligen Fläche des Trägers 1 auf. Die Außenränder der Abdeckschichten 2, 3 sind gemäß Ziffer 4 miteinander verschweißt

Das Beispiel der Fig.2 zeigt ebenfalls den Querschnitt durch eine Buchstütze, wobei der steife Träger 5 aus Kunststoff besteht Es ist nur an einer Seite eine Abdeckschicht 6 in Form einer Kunststoffolie vorgesehen, die unmittelbar ohne Lufteinschlüsse auf dem Träger aufliegt Träger 5 und Abdeckschicht 6 sind an ihren Rändern gemäS Ziffer 7 miteinander verschweigt Im Ausführungsbeispiel der Fig.3 besteht auch der

Träger 8 aus einer elastischen Kunststoffolie und ist mit der ebenfalls aus Kunststoffolie hergestellten Abdeckschicht 9 nur durch Vakuum verbunden und an den Rändern gemäß Ziffer 10 verschweißt. Eine weitere Kunststoffolie 11 ist an den Rändern 10 mit den Folien 8, 9 verschweißt, so daß eine Einstecköffnung 12 für Stifte gebildet ist. Diese Einstecköffnung ist in üblicher Weise durch eine Klappe 13 verschließbar.

Statt der beschriebenen Buchstützen gemäß Fig. 1 und 2 bzw. des Stiftetuis gemäß Fig.3 könnten auch aridere flächenhafte Gegenstände entsprechend ausgebildet sein. Dies können aus dem Bereich der Büroartikel Federschalen, Briefständer usw. sein. Der steife Träger 1 muß nicht aus Blech sein, er könnte auch aus einem anderen Werkstoff, wie Holz oder Kunststoff, bestehen.

In den Fig.4 und 5 ist schematisch eine erste Vorrichtung für das Herstellen von Buchstützen gemäß F i g. 1 dargestellt. Auf einem Grundgestell 14 befindet sich in Form eines Rahmens eine umlaufende, in der Draufsicht etwa rechteckige Gegenelektrode 15, die mit einem Anschluß 16 für die Zufuhr von Druckluft in den von ihr umschlossenen Luftraum 17 versehen ist. Eine gemäß Pfeilrichtung drückende Druckplatte ist mit 18 bezeichnet. Diese Druckplatte 18 dient als Schweißelektrode und arbeitet mit der Gegenelektrode 15 zusammen, wobei die Gegenelektrode zusammen mit dem Luftraum 17 die Gegendruckvorrichtung bildet. Der von der Gegenelektrode 15 umschlossene Luftraum 17 ist auf der der Druckplatte 18 zugewandten Seite offen. Die Wirkungsweise bzw. der Herstellungsvorgangist wie folgt:

Auf die umlaufende Kante 15' der Gegenelektrode 15 wird die eine Abdeckschicht 2, darauf der Träger 1 und auf diesen die weitere Abdeckschicht 3 gelegt. In F i g. 5 ist strichpunktiert der rechteckige Umriß des Trägers 1 dargestellt, der in diesem Herstellungsstadium noch völlig eben ist. In den Luftraum 17 eingelassene Druckluft drückt gegen die untere Abdeckschicht 2 und drückt dabei sämtliche Luft, die sich zwischen der Abdeckschicht 2 und dem Träger 1 befindet, seitlich heraus. Zugleich wird damit der Träger 1 gegen die obere Abdeckschicht 3 gedrückt, die unter dem Druck der Druckplatte 18 steht. Da der Druck der Druckluft in der Lage ist, den Druck der Druckplatte zu übersteigen, wird die entsprechend ausgebildete Druckplatte 18 durch den Druck der Druckluft etwas angehoben und zugleich die Luft zwischen der Abdeckschicht 3 und dem Träger 1 seitlich weggedrückt. Anschließend wird der Druck der Druckluft 17 weggenommen, wodurch sich die Druckplatte 18 absenkt und die Außenränder der Abdeckschichten 2,3 gegen die Kante 15' drückt, so daß sie zugleich mit der Evakuierung der Luft miteinander verschweißt werden.

Das so fertiggestellte Erzeugnis ist dann noch in die gewünschte Form zu biegen öder zu prägen. Im vorliegenden Beispiel wird es um die mit Strich-Punkt-Punkt-Strich gezeichnete Linie 19 zu der in Fig. 1 dargestellten L-Form gebogen. Der von beiden Außenseiten auf die Abdeckschichten

ίο ausgeübte Druck kann gemäß Fig.6 auch unter Zuhilfenahme eines Vakuums erzeugt werden. Im Prinzip gleiche Teile sind mit gleichen Ziffern bezeichnet. Die jetzt mit 18' bezifferte Druckplatte ist seitlich verlängert. Der Luftraum 17 weist eine nicht

is dargestellte Verbindung zur atmosphärischen Luft auf. Der Rahmen bzw. die Gegenelektrode 15 sind von einem Raum 21 umgeben, der sich bis zu der in Arbeitsstellung befindlichen Druckplatte 18' erstreckt und evakuierbar ist. Der Raum 21 ist von einer

Dichtwand 20 umgeben, die ihn mittels einer Dichtlippe

22 an der Unterseite der Druckplatte 18' abdichtet. Die

Wirkungsweise bzw. der Herstellungsvorgang ist wie

folgt:

Nach dem Auflegen der Abdeckschichten 2,3 und des

Trägers 1 befindet sich im Raum 17 atmosphärische Luft, während in dem den Rahmen bzw. Gegenelektrode 15 von außen umgebenden ringförmigen Raum 21 bei etwas angehobener, aber schon unterseitig abgedichteter Druckplatte 18' ein Vakuum erzeugt wird, wodurch

die Luft zwischen den Abdeckschichten 2, 3 und dem Träger 1 entfernt wird. Durch Absenken der Druckplatte 18' und durch den Innendruck im Raum 17 werden unter Aufrechterhaltung des Vakuums die Abdeckschichten 2, 3 von beiden Seiten gegen den Träger 1

gedrückt. Mit dem weiteren Absenken der Druckplatte 18' kommen die Ränder der Abdeckschichten 2, 3 ebenso wie im Beispiel der Fig.4. 5 miteinander in Berührung, und es erfolgt bei aufrechtgehaltenem Vakuum das Verschweißen mittels der Elektroden 15, 18'.

Die strichpunktierte Darstellung in Fig.5 zeigt, daß die Außenabmessungen des Trägers 1 kleiner sind als die Innenabmessungen der Elektrode 15 bzw. 15', so daß der Träger mit dem Absenken der Druckplatte in den Innenraum 17 hineingedruckt wird, wodurch der erläuterte Schweißvorgang möglich ist. Nach dem Schweißen werden die überstehenden Ränder von der scharfen Kante 15' des Rahmens 15 abgeschnitten. Es können auch schalenförmige Träger mit Übcrzü-

gen versehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

•ff:

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Flächiger Gegenstand, der aus einem Träger und mindestens einer den Träger bedeckenden Abdeckschicht in Form einer Kunststoffolie besteht, die vollständig an dem Träger gehalten und deren Rand dicht verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halt der Kunststoffolie (2,3,6,

9) nur mittels Vakuum gegeben ist.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, bei dem der Träger aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht (6) nur auf einer Seite vorgesehen ist und die Verschweißung (7) ihres Randes an dem Träger (5) vorgenommen ist.

3. Gegenstand nach Anspruch I₁ mit dem Träger beidseitig bedeckenden und miteinander verschweißten Kunststoffolien, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung (4) sich seitlich neben dem Träger (1) befindet.

4. Vorrichtung zum Herstellen eines Gegenstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer als Schweißelektrode ausgebildeten Druckplatte und einer Gegendruckvorrichtung zur Erzeugung eines Gegendruckes mit einer Gegenschweißelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckvorrichtung aus einem von einem Rahmen umschlossenen und auf der der Druckplatte (18) zugewandten Seite offenen Luftraum (17) besteht und daß der Rahmen (15) zugleich die Gegenelektrode bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum einen Anschluß (16) an Druckluft aufweist, die den Druck der Druckplatte (18) zu übersteigen in der Lage ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum (f 7) eine Verbindung zur atmosphärischen Luft aufweist und das ein den Rahmen (15) umgebender, sich bis zur in Arbeitsstellung befindlichen Druckplatte (18) erstreckender und evakuierbarer Raum (21) vorgesehen ist.