<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers mit Zellstruktur und danach hergestellter Schichtkörper
Die Erfindung schafft ein sehr wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers mit
Zellstruktur, insbesondere eines Baukörpers, durch Aufblasen eines Rohlings in einer Form, unter Verwen- dung von in der Wärme verformbarem Kunststoff. Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten
Schichtkörper können mit grosser Formfestigkeit und Masshaltigkeit hergestellt werden und es lassen sich ihnen eine Reihe anderer wertvoller physikalischer Eigenschaften erteilen, u. zw. nach Wunsch durch eine entsprechende Lenkung des Erzeugungsverfahrens und Auswahl der Ausgangsstoffe. Genannt seien hier beispielsweise Schall- und Wärmedämmung, teilweise Lichtdurchlässigkeit, Beständigkeit gegen äussere Einflüsse u. dgl.
Ein wesentlicher Baustoff der vorliegenden Formkörper ist thermoplastischer Kunststoff.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Erzeugung hohler, gänzlich oder nur zum Teil aus Kunststoff bestehender Formkörper bekannt. Solche Formkörper werden entweder aus fertigen Einzelteilen zusammenge- setzt oder unter Verwendung von Formen aus in einen weichplastischen Zustand gebrachten Kunststoff erzeugt. Im letzteren Fall werden Formen benötigt, die teuer sind, wenn es wie vorliegendenfalls, darum geht, einen stark strukturierten, d. h. mit inneren Hohlräumen, Trennwänden u. dgl. versehenen Formkörper, insbesondere einen solchen der eine Zellstruktur besitzt, herzustellen.
Die Erfindung erlaubt die Herstellung von Formkörpern mit einem sehr geringen Formenaufwand ; für viele Anwendungsgebiete der Erfindung wird eine Form überhaupt nur für die Herstellung der äusseren Begrenzungsfläche des Formkörpers benötigt ; solche Formen sind aber unvergleichlich einfacher herzustellen als komplizierte, mehrteilige, mit Kernen und Einsatzstücken arbeitende Formen und es wird erfindungsgemäss auch der Herstellungsvorgang, namentlich das Ausformen des fertigen Erzeugnisses, entsprechend vereinfacht.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wandteilen eine oder mehrere flache Einlagen aus dem warmverformbaren Kunststoff eingebracht werden, wobei bei mehreren Einlagen diese untereinander bereichsweise längs Haft-, vorzugsweise Schweissstellen die von Einlage zu Einlage seitlich zueinander versetzt sind, verbunden sind und dass die an den Wandteilen anliegenden Seiten der Einlage bzw.
der Einlagen bereichsweise und nebeneinander versetzt mit den beiden Wandteilen haftend verbunden werden, dass der die Wandteile und die Einlagen umfassende Rohling sodann erwärmt wird, um zumindest die Einlagen in plastischen Zustand zu bringen, dass hernach die Wandteile durch Dazwischenleiten von Pressluft voneinander entfernt werden, wobei die Einlagen durch die über die über Haftstellen erfolgende Mitnahme sich zellenbildend verformen und hierauf der so erhaltene Schichtkörper in der Form auskühlen gelassen wird.
Das Verfahren kann so gelenkt werden, dass die Aussenplatten im Zuge der Bildung der Zellen ihre Form bleibend verändern, in welchem Fall sie ebenfalls aus thermoplastischem Material bestehen müssen. Es ist möglich, starre oder weiche Formkörper zu erzeugen, je nachdem, ob die Aussenplatten und
<Desc/Clms Page number 2>
das Einlagematerial bei normaler Temperatur hart oder weich sind.
Die Fig. 1-3 zeigen einen einfachen erfindungsgemässen plattenförmigen Formkörper in verschiede- nen Phasen seiner Herstellung, wobei Fig. 3 einen Querschnitt durch diesen Körper darstellt ; Fig. 4 dient der Erläuterung einer andern Ausführungsform, Fig. 5 und 6 zeigen Querschnitte durch zwei weitere Aus- führungsformen von erfindungsgemässen Formkörpern und Fig. 7 das Schaubild der Teilansicht eines sol- chen nach dem Verfahren erhaltenen Körpers.
Gemäss den Fig. 1-3 sind zwischen zwei Wandteilen 1 und 2 bereichsweise verklebte folienartige
Einlagen 3 gelegt, die dann später das Zellenwerk 3a, Fig. 3, bilden. Diese Einlagen bestehen aus thermoplastischem Material, z. B. PVC, und mögen eine Dicke besitzen, die je nach Grösse und
Zweck des Enderzeugnisses in grösseren Grenzen schwanken kann. Sie sind, bei 4 bzw. 4a mit dem Rand der plattenförmigen Wandteile sowie untereinander durch einen durchgehenden geschlossenen Strei- fen eines Klebers oder aber auf thermoplastischem Wege verbunden und ferner sind sie untereinander und mit den Platten längs versetzten Stellen 5 haftend verbunden.
Diese Verklebung oder Verschweissung kann auf verschiedenste Art herbeigeführt werden. Gemäss
Fig. 2, welche die Einzelteile im Ausgangsstadium zeigt und der Deutlichkeit halber die einzelnen Ele- mente 1, 2,3 noch im geringen gegenseitigen Abstand darstellt, wird mit Klebstoffauftragungen ge- arbeitet, doch kann man auch durch Wärmeeinwirkung eine bereichsweise Verschweissung erzielen, in- dem man die Flächen bis auf die Stellen der gewollten Verschweissung durch eine Auftragung eines Pul- vers oder eines Schutzlackes, durch Einlage von Metallfolien od. dgl. getrennt halten und dann das ge- samte Gebilde unter Pressdruck setzt und erhitzt, wozu Voraussetzung wäre, dass auch die Wandteile 1, 2 aus einem thermoplastischen Material bestehen.
Der so erhaltene Rohling enthält einen zellenbildenden flachliegenden, mehrschichtigen Einlagen- körper, der vermöge der geschlossenen Ränder 4,4a einen geschlossenen Körper vorstellt, der seinerseits aus mehreren flachen, aufeinanderliegenden Taschen aufgebaut ist. Wenn man diesen Rohling in einer Form (nicht dargestellt) bis zur Erweichung zumindest des Einlagenkörpers erhitzt und gleichzeitig den Einlagenkörper durch Einführen von Druckluft aufbläst, so entsteht das aus Fig. 3 ersichtliche Gebil- de, das allderdings den inneren Aufbau nur sehr schematisch wiedergibt. Lässt man diesen Körper in der Form erstarren, so kommt man zu einem formfesten Baukörper von zelliger Struktur.
Im fertigen Zustand bilden die ursprünglich planen Zwischenlagen 3 ein System von aufeinanderliegenden, bereichsweise miteinander verbundenen Buckelplatten, von denen je zwei wenigstens einen Hohlraum einschliessen. Diese Hohlräume stehen untereinander nicht ohne weiteres in Verbindung und damit das Aufblasen möglich ist, muss die Pressluft, durch geeignetes Eröffnen der Hohlräume, insämtliche dieser Taschen eintreten können. Man kann auch so vorgehen, dass die Zwischenlage 3 Lochungen 3a, Fig. 1, erhalten oder ein System von Lochungen.
Es ist ersichtlich, dass man an Stelle der kreisförmigen Verbindungsbereiche 5 auch solche in anderer Form verwenden kann ; Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit geradlinigen Verbindungsbereichen 7, aber es versteht sich, dass in dieser Hinsicht nahezu unerschöpfliche Variationsmöglichkeiten bestehen.
Gemäss Fig. 1-3 ist angenommen, dass die Wandteile 1, 2 ihre plane Form während der Herstellung des Formkörpers nicht verändern. Diese Wandteile müssen demnach nicht aus verformbaren Material bestehen, ja nicht einmal aus Kunststoff ; Bedingung. ist nur, dass sie einer guten Verbindung mit den zellenbildenden Einlagen 3 zugänglich sind.
Dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 liegt die Annahme zugrunde, dass auch die Wandteile 8 und 9 während der Zellenbildung verformt werden ; in diesem Fall müssen diese Wandteile aus plastischem, später erhärtenden, zweckmässig also thermoplastischem Material bestehen.
Angenommen ist, dass es sich um die Herstellung einer Tür handle, welche eine versteifende Einlage 10 oder solche aus Schaumkunststoff od. dgl. (für die Zwecke der Schall- oder Wärmedämmung) aufweisen möge. Die Zellen seien auf die bereits beschriebene Weise hergestellt worden. In Fällen wie dem in Fig. 5 dargestellten, wird man zweckmässigerweise den Erweichung-un Formungsvorgang auch dazu benutzen, um in den Formkörper zusätzliche Bauelemente, wie Verstärkungsfäden oder-drähte, desinierende Aus-oder Einlagen, Scharniere, Dübel, Muttergewinde, Bolzen od. dgl. fest in den Schichtkörper einzusetzen.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schichtkörpers, in dessen oberem Wandteil 12 vorgespannte Drähte 13 eingelegt sind, ähnlich einem Spannbetonkörper ; ein solcher Körper kann als Bauelement grosser Tragfestigkeit Verwendung finden.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Fig. 7 zeigt einen Verbundkörper, der als Fenster oder Tür gedacht ist, und aus einem zellen- versteiften Rahmen 14 und einer glasklaren oder durchscheinenden Füllung 15 besteht.
Die Form der Zellen hängt im wesentlichen von der Zahl der zweischengelgten Einlagen, der Form und Verteilung ihrer Verbindungsbereiche und der Ausmasse der gegenseitigen Entfernung der Wandteile ab und lässt sich demgemäss auf die verschiedenste Weise gestalten. Es ist auch möglich, unter Umstän- den sogar zweckmässig, zusätzlich zu den Wandteilen eine oder mehrere Zwischenplatten anzuordnen, welche sich an der Deformation nicht beteiligen, vgl. 16 in Fig. 3.
Gelegentlich der Formgebung können mit den Wandteilen Abdeckfolie verschweisst oder sonstwie verbunden werden, es kann die obere Fläche der Wandteile profiliert oder gemustert werden.
Ferner ist es möglich, harte und weiche Teile miteinander zu kombinieren. So könnte beispielswei- se in Fig. 3 Teil 2 aus Hart-PVC und Teil 1 aus Weich-PVC bestehen. Wenn dann Teil 1 ent- sprechend dünner ausgeführt und die Zellen 3 aus weichem Material bestehen, so kann man ein Sitz- möbel mit aufblasbarem Sitzkissen erzeugen, u. zw. in einem Arbeitsgang, indem man den Teil 2 als
Sitzgestell formt, das mit dem Sitzpolster fest und bleibend verbunden ist.
Im Extremfall wird nur eine einzige zellenbildende Einlage verwendet, die alsdann eine dickere
Einlage 18, Fig. 8 und 9, ist, die bei 19 mit den Wandteilen 20,21 verbunden ist. Durch Star- kes Erweichen dieses Gebildes, in welchem die Teile 20,21 einen wesentlich höheren Erweichung- punkt besitzen als die Einlage 18, kommt man zu einem Körper mit Zellstruktur, wie er in Fig. 9 dargestellt ist, wobei eine besonders weigehende Deformation des Einlagenkörpers erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers mit Zellstruktur, insbesondere eines Baukörpers, durch Aufblasen eines Rohlings in einer Form, unter Verwendung von in der Wärme verformbarem Kunst-
EMI3.1
bunden sind und dass die an den Wandteilen anliegenden Seiten der Einlage bzw. der Einlagen bereichsweise und nebeneinander versetzt mit den beiden Wandteilen haftend verbunden werden, dass der die Wandteile und die Einlagen umfassende Rohling sodann erwärmt wird, um zumindest die Einlagen in plastischen Zustand zu bringen, dass hernach die Wandteile durch Dazwischenleiten von Pressluft voneinander entfernt werden, wobei die Einlagen durch die über die Haftstellen (5 ; 7 ; 19) erfolgende Mitnahme sich zellenbildend verformen und hierauf der so erhaltene Schichtkörper in der Form auskühlen gelassen wird.