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Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers
Die Erfindung bezieht sich auf geformte Hohlkörper, wie beispielsweise Eisbeutel, Behälter für Injektionsflüssigkeiten und insbesondere Wärmeflaschen.
Hohlkörper dieser Art werden gewöhnlich in hydraulisch betätigten dreiteiligen Formen mit einem oberen und einem unteren Formteil hergestellt, die mit Zwischenraum einen Kern umschliessen, der mit einem Halsteil zwischen den beiden Formteilen nach aussen ragt, so dass im ausgeformten Hohlkörper eine Öffnung entsteht, durch die der Kern aus dem Hohlkörper entfernt werden kann. Hierbei ergibt sich der Nachteil, dass die für den angegebenen Zweck erforderliche Grösse und Lage der erwähnten Öffnung die Freizügigkeit hinsichtlich der Formgebung des Hohlkörpers erheblich beschränkt. Bei Herstellung einer Wärmeflasche wird an die erwähnte Öffnung ein durch einen Pfropfen verschliessbarer Flaschenhals angesetzt.
Es ist schon vorgeschlagen worden, eine Wärmeflasche aus Gummi so auszuformen, dass ein Seitenrand zunächst unverschlossen bleibt, den Kern sodann in Richtung dieses unverschlossenen Seitenrandes herauszuziehen und schliesslich die Flasche auch an diesem Rand zu verschliessen und zu vulkanisieren. Bei einigen Verfahren, bei denen die Vulkanisation ebenfalls erst nach Entfernen des Kernes erfolgt, wird nach dem Entfernen des Kernes in den Hohlkörper ein Druckmedium eingeführt, um die gewünschte Gestalt der Flasche aufrechtzuerhalten ; in jedem Fall ist nach dem Entfernen des Kernes noch ein Verschliessvorgang notwendig.
Es ist auch schon ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers bekannt, bei dem Zuschnitte aus vulkanisierbarem Gummimaterial über mit Saugöffnungen versehenen Formteilen, die zusammenpassende Randzonen aufweisen, angeordnet werden, wonach zwischen jedem Blatt und dem anliegenden Formteil ein Unterdruck erzeugt wird, um jedes Blatt an die formgebende Fläche des zugeordneten Formteiles anzulegen, worauf die beiden Formteile zusammengesetzt werden, um die Umfangsränder der Blätter dicht zu verbinden. Im Anschluss hieran wird bei dem bekannten Verfahren der Hohlkörper aus der Form herausgenommen und in eine Vulkanisierform eingesetzt, in welcher er bis zur Stabilisierung seiner Gestalt vulkanisiert wird.
Bei diesem bekannten Verfahren müssen somit zwei Sätze von Formteilen vorhanden sein und mit dem Hohlkörper muss bereits manipuliert werden, bevor er hinreichend stabilisiert worden ist, was nicht nur eine Erhöhung des Zeitaufwandes, sondern auch die Gefahr mit sich bringt, dass der noch unfertige Hohlkörper beim Übertragen in die Vulkanisierform beschädigt oder ungenau in diese Form eingesetzt wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers werden ebenfalls Zuschnitte aus vulkanisierbarem Gummimaterial durch Saugwirkung an zwei Formteilen festgehalten und die beiden Formteile gegeneinander gepresst, um die Umfangsränder der Zuschnitte zu verbinden, doch werden die Nachteile der bekannten Verfahren dadurch vermieden, dass die zum Hohlkörper verformten und entlang ihres Umfangsrandes vereinigten Zuschnitte, gegebenenfalls unter Zwischenlage von Deckschichten, z. B. aus Textilstoff, in Anlage an den Formfläche bis zur Stabilisierung der ausgeformten Gestalt vulkanisiert werden.
Zur Ausübung der Erfindung kann eine aus gegeneinander beweglichen, mit Saugöffnungen versehenen Formteilen bestehende Form verwendet werden, wobei die Formteile zusammenpassende Randzonen aufweisen und wenigstens einer der Formteile gelenkig gelagert ist, so dass er eine Relativbewegung zwischen den beiden Formteilen ermöglicht ; die Saugöffnungen sind dabei so ausgebildet, dass sie es gestatten, Luft von den formgebenden Flächen der Formteile abzusaugen. Zweckmässig haben die Formteile Kanäle, die mit den Saugöffnungen für das Absaugen von Luft von den formgebenden Flächen in Verbindung stehen und so eine Unterdruckformung der Blätter aus thermoplastischem Material ermöglichen.
Die Hohlkörper können auch mit Textilüberzügen, z. B. Geweben, ausgeformt werden. In diesem Falle werden die Formteile rings um den Umfang der formgebenden Flächen mit Haken oder Bolzen ver- sehen und es werden Lagen aus dehnbarem, gewöhnlich gestricktem oder gewirktem Stoff über die Form- öffnungen gelegt und mittels der Haken oder Bolzen verankert, um eine unerwünschte Verschiebung des-
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selben zu verhindern, worauf die Zuschnitte aus vulkanisierbarem Gummimaterial aufgelegt und die zu- sammengesetzten Lagen sodann ausgeformt und heiss verbunden werden, indem die beiden Formteile zu- sammengesetzt werden.
Der Überzugsstoff kann vorbehandelt werden, beispielsweise mit Isocyanat, um eine gute Haftung am
Gummi sicherzustellen, doch ist dies bei Stoffen, deren Fäden aus natürlichen Fasern, Zellulosefasern oder
Stapelfasern bestehen, wie z. B. aus Baumwolle oder Seide, gewöhnlich nicht notwendig.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Überzugsstoff aus Textilmaterial kann eine Lage aus Schwammgummi mit dem vulkanisierbarem Material geschichtetund mit diesem vulkanisiert werden ; ferner können dekorative Deckblätter, z. B. mit Prägemuster, angewendet werden.
Die formgebenden Drücke, die bei der Ausübung der Erfindung angewendet werden, sind erheblich geringer als die normalerweise, beispielsweise bei der Herstellung von Wärmeflaschen, verwendeten Drücke.
Im allgemeinen sind keine hydraulischen Pressen erforderlich und die Formen können gewöhnlich aus Gussmaterial, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt werden, wodurch sich, zusammen mit der Vermeidung eines Kernes, eine wesentliche Verminderung der Werkzeugkosten im Vergleich mit spanabhebend bearbeiteten Stahlformen ergibt. Das vulkanisierbare Gummimaterial wird auf die erforderliche Dicke kalandriert, wobei keine besonderen Vorkehrungen zur Ausbildung eines Halsteiles getroffen werden müssen, was zu einer entsprechenden Einsparung von Material führt.
Es können bunt gefärbte Gummimaterialien verwendet werden, weil das Material während der Formgebung nur wenig fliesst und daher die verschiedenen Farben voneinander getrennt bleiben, ohne dass eine unzulässige Verzerrung des ursprünglichen Farbmusters stattfindet. Das ungeformte Material kann auf einer Seite aus dekorativen Gründen oder zur Kennzeichnung auch geprägt oder bedruckt werden.
Bei der Herstellung von Wärmeflaschen wird über einem kalandrierten Gummiblatt ein Halsteil mit einer Öffnung für einen Pfropfen in eine Ausnehmung eines der Formteile eingelegt, bevor die Form geschlossen und der Gummi vulkanisiert wird. Der Halsteil kann vom Rand der Wärmeflasche nach innen ragend eingesetzt werden, wodurch der übliche, vorstehende Halsteil, der beim Gebrauch der Wärmeflasche eine kalte Zone bildet, vermieden wird.
In den Formteilen werden zur Ausformung und Stabilisierung des Gummimaterials Heizmittel, wie beispielsweise elektrische Heizkörper, vorgesehen. Für die Herstellung von Wärmeflaschen kann die Foim aus zwei gleichen Formteilen bestehen, die an einem Rand derart gelenkig miteinander verbunden sind, dass sie um einen Winkel von etwa 1200 auseinandergeschwenkt werden können. Zur Sicherung der Formteile im geschlossenen Zustand können geeignete Klammern vorgesehen werden.
Die gelenkige Verbindung der Formteile soll ein rasches Schliessen der Form nach dem Auflegen der Zuschnitte auf die Formteile ermöglichen, weil sich die Formteile im Betrieb dauernd auf der Formungsund Vulkanisierungstemperatur befinden.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung genauer erläutert werden. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Form zum Herstellen einer Wärmeflasche nach dem erfindungsgemässen Verfahren, wobei zur Verdeutlichung der Darstellung der eine Formteil aufgebrochen gezeichnet ist. Fig. 2 zeigt eine in der Form nach Fig. 1 hergestellte Wärmeflasche.
Zur Herstellung einer solchen Wärmeflasche wurde eine vulkanisierbare Masse der folgenden Zusammenesetzung
EMI2.1
<tb>
<tb> geräuchertes <SEP> Gummiblatt <SEP> 44 <SEP> Gew.-%
<tb> Beschleuniger, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Santocure............... <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Antioxydationsmittel, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Nonox <SEP> WSP....... <SEP> 0, <SEP> 75 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Zinkoxyd <SEP> 7 <SEP> Gew.-%
<tb> gefälltes <SEP> Calciumcarbonat <SEP> 35, <SEP> 75 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Stearinsäure................................ <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Mineralöl..................................
<SEP> 2 <SEP> Gew.-%
<tb> rotes <SEP> Eisenoxyd <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Titanoxyd <SEP> 4 <SEP> Gew.-%
<tb> Caloxal, <SEP> eine <SEP> Dispersion <SEP> von <SEP> 3 <SEP> Teilen
<tb> Calciumoxyd <SEP> in <SEP> 1 <SEP> Teil <SEP> Öl................ <SEP> 5 <SEP> Gew.-%
<tb> 100
<tb>
auf eine Dicke von zirka 1, 4 mm kalandriert und mit Zinkstearat eingestäubt. Hierauf wurden Zuschnitte im Format des gewünschten Flaschenumrisses hergestellt, die eine Überlappung von zirka 6, 4 mm rings um den Rand der formgebenden Flächen 1, 2 in Fig. 1 zuliessen, auf welche die Blätter aufgelegt wurden.
Die Anwendung von Caloxal ermöglicht eine porenfreie Aushärtung der Masse über 1000 C in Ab-wesenheit von Luft, Dampf oder mechanischem Druck.
Zwei Zuschnitte wurden auf die beiden aus Aluminiumguss bestehenden Formteile 3, 4 aufgelegt. Die Formteile hatten übereinstimmende formgebende Flächen, die über Saugöffnungen mit Kanälen 5, 6 in Verbindung standen, in die Vakuumleitungen 7, 8 angeschlossen waren. Die Formteile waren mit inneren Heizkörpern 9 ausgestattet, die thermostatisch auf einer Temperatur von 165 C gehalten wurden. Die beiden Formteile waren längs einer Seitenkante durch ein Scharnier gelenkig miteinander verbunden und konnten um 120 0 auseinandergeschwenkt werden, wobei der Formteil 3 horizontal verblieb.
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Der Druck zwischen den formgebenden Flächen 1, 2 und den Zuschnitten wurde sodann vermindert, wodurch die unvulkanisierten Zuschnitte an die entsprechenden formgebenden Flächen angesaugt wurden.
Hierauf wurde ein unvulkanisierter Gummihalsteil mit einer metallischen Gewindehülse zum Einschrauben eines Pfropfens in eine Ausnehmung 10 des horizontalen Formteiles 3 auf den dort befindlichen Zuschnitt aufgelegt und unmittelbar hernach wurde die Form geschlossen und in geschlossenem Zustand für 5 min verriegelt gehalten, worauf die fertige Flasche in der in Fig. 2 gezeigten Gestalt der Form entnommen und entgrätet wurde.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurden die kalandrierten Blätter mit dünnen Deckfolien aus Gummimasse beschichtet, die mit einem dekorativen Muster versehen waren. Aus solchen Schichten hergestellte Zuschnitte wurden auf die beiden Formteile derart aufgelegt, dass die Deckfolie den formgebenden Flächen zugekehrt war, worauf das Verfahren in der schon beschriebenen Weise durchgeführt wurde. Die so erhaltene Wärmeflasche hatte auf jeder Seite ein unverzerrtes dekoratives Muster.
Bei einem anderen Beispiel wurde ebenfalls die vorstehend beschriebene Verfahrensweise angewendet, wobei aber ein gewirktes Baumwollstoffstück an Stelle einer gemusterten Deckfolie verwendet wurde. Die so erhaltene Flasche hatte eine in situ bei der Formgebung mit dem Gummi verbundene Stoffhülle.