<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von Spritzgussmaterial auf eine Seite eines Zuschnittes aus Folienmaterial, in dessen unmittelbaren Kantenbereich, zur Herstellung eines Behälters, wobei der Folienzuschnitt in eine Spritzgusshohlform eingelegt wird, die zur Aufnahme des Spritzgussmaterials entlang der Folienoberfläche Ausnehmungen aufweist. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Folienzuschnitt kann aus Papier, Karton, Kunststoffolie oder Metallfolie bestehen, und die angeformte Naht zwischen den nebeneinander liegenden Zuschnittkanten kann bei einem Deckel der Umfangsrand oder bei einem Behälter eine Randlippe sein.
Bei der Formung einer Naht zwischen nebeneinander liegenden Kanten eines Zuschnittes hat sich gezeigt, sofern bei einem diese Kanten überdeckenden Formwerkzeug eine Ausnehmung vorgesehen war, dass das in diese Ausnehmung injizierte Material immer den Weg des geringsten Widerstandes geht. Oftmals befindet sich ein solcher Bereich des geringsten Widerstandes an den Rändern, über denen sich die Ausnehmung erstreckt, weil die Tiefe der Ausnehmung nämlich dort grösser ist, wo sich zwischen dem Grund der Ausnehmung und dem andern Formwerkzeug kein Zuschnittmaterial befindet, und weil im Zentralbereich der Ausnehmung die heisseste Stelle liegt, fliesst dort das Material leichter.
Das eingespritzte Material hat daher die Tendenz, an den Rändern entlang schneller zu fliessen, als in jenem Bereich der Ausnehmung, der die Kantenbereiche des Zuschnitts in der Nähe der Kanten überdeckt. Die Ausbreitungsfront des über einen Kantenbereich injizierten Materials kann daher das Zuschnittmaterial veranlassen, eine der Front vorauseilende Ausbreitungswelle zu bilden, weil der Raum zwischen dem Grund der Ausnehmung und dem andern Formwerkzeug grösser ist als die Dicke des Zuschnittmaterials, so dass dieses Zuschnittmaterial Platz hat, sich von der Oberfläche des andern Formwerkzeuges, an der es normalerweise anliegt, abzuheben. Wenn eine Fortbewegungswelle entsteht, dann findet das eingespritzte Material im Flusszentrum einen Weg zu dem Bereich, der unter der Welle des Zuschnittmaterials liegt.
Zwar ist die Menge des unterhalb die Welle geratenden Materials sehr klein, jedoch entsteht in jedem Falle im Innern des zusammengesetzten Gegenstandes eine Naht, die zu Ausschuss führt, weil das eingespritzte Material, welches seinen Weg zur Aussenoberfläche des Erzeugnisses gefunden hat, einen Makel an der Erzeugnis-Aussenseite darstellt.
Handelt es sich um einen Behälter, dessen Zuschnitt von einer Basisplatte ausgehende Seitenplatten aufweist, die nicht nur an ihren nebeneinander liegenden Rändern, sondern auch an ihren der Basis benachbarten Rändern mit Nähten eingefasst werden müssen, dann tendiert das Material dazu, an den Nähten zwischen Grundplatte und Seitenplatte zur Aussenoberfläche des Zuschnitts zu entweichen, wenn in eine Naht zwischen Grundplatte und Seitenplatte eingespritztes Material Gelegenheit besitzt, in jene Ausnehmung an den nebeneinander liegenden Rändern entlangzufliessen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgeführten Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der genannten Art dadurch gelöst, dass in zeitlicher Aufeinanderfolge das Spritzgussmaterial zum Verbinden der Kanten zuerst in einem Kantenbereich entfernt von der Kante und danach auf die Kante des Folienmaterials selbst aufgespritzt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fliesskanal der Spritzgusshohlform durch den das Spritzgussmaterial zum Verbinden der Kanten in den Kantenbereich entfernt von der Kante aufgespritzt wird, einen grösseren, wirksamen Fliessquerschnitt und somit einen geringeren Fliesswiderstand aufweist als der Fliesskanal, durch den das Spritzgussmaterial auf die Kante selbst aufgespritzt wird, wobei vorzugsweise die Fliesskanäle untereinander kommunizierend ausgebildet sind.
Nach einem weiteren Kennzeichen weist zur Verbindung der Grundplatte mit der Seitenplatte des herzustellenden Behälters der Fliesskanal, durch den Spritzgussmaterial auf die Grundplatte gespritzt wird, einen grösseren Fliessquerschnitt auf, als der Fliesskanal an der Seitenplatte.
Fliesskanäle mit grösserem wirksamen Fliessquerschnitt bilden somit bevorzugte Fliesswege, die vorzugsweise dadurch gebildet werden, dass man örtlich einen grösseren Abstand zwischen dem Grund der Ausnehmung und der Oberfläche des andern Werkzeugs bildet, als in dem Bereich, welcher die nebeneinander liegenden Kanten überspannt.
Im Falle von zwei koplanaren Kantenbereichen wird jedem derselben ein bevorzugter Fliessweg zugeteilt. Falls sich die Kantenbereiche schneiden, wie beispielsweise die Kantenbereiche einer Grundplatte und einer Seitenplatte, dann kann ein bevorzugter Fliessweg über der Grundplatte vorgesehen und die
<Desc/Clms Page number 2>
Ausnehmung als L-Querschnitt ausgebildet sein, und der Kantenbereich der Seitenplatte ragt über den die Grundplatte überdeckenden Schenkel des L-Querschnitts hinaus, damit er in dem ausserhalb des bevorzugten Fliessweges befindlichen Fliessweg liegt.
Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zuschnitt, Fig. 2 einen im Massstab vergrösserten Querschnitt durch einen Teil des Zuschnittes, wie er durch eine Form wie eine Naht zwischen zwei nebeneinander liegenden Rohteilkanten in seine endgültige Gestalt gezwängt ist, Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2 ; Fig. 4 einen Schnitt durch einen Lippenbereich gemäss der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine Draufsicht auf einen andern Zuschnitt und Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine Naht eines aus dem Zuschnitt von Fig. 5 hergestellten Behälters.
Der in Fig. 1 dargestellte Zuschnitt besteht aus einer Grundplatte --1-- mit vier Wandplatten--2-- und acht Deckplatten Wenn der Zuschnitt zur endgültigen Form eines Endproduktes gefaltet ist, dann liegen Kanten --4-- der benachbarten Eckplatten--3--nebeneinander, und in diesem gefalteten Zustand ist dieser Zustand zwischen einem Kernwerkzeug --5-- und einer Spritzgusshohlform--6--festge- klemmt. Diese bilden einen Zuschnitt-Klemmhohlraum, entsprechend den Konturen des gefalteten Zuschnitts, ferner je einen Fliesskanal für eine Naht --7-- in jedem Eckbereich und für eine umlaufende Lippe-8-.
Gemäss Fig. 2 befindet sich jeder Fliesskanal zur Formung der Naht zwischen zwei Bereichen --9-- des Zuschnitt-Klemmhohlraums, und in jedem von ihnen wird ein Kantenbereich einer Eckplatte --3-- fest- geklemmt. Zwischen diesen Bereichen --9-- bildet eine Formklemmfläche--10--eine Stützfläche, und die andere Formklemmfläche enthält eine Ausnehmung --11-- als Fliessweg für Material, welches später die Naht bildet. Kantenbereiche des Zuschnitts liegen über der Stützfläche, und weil das Klemmen der Bereiche --9-- nötig ist, um das in den Fliesskanal eingespritzte Spritzgussmaterial zu begrenzen, könnten sich die Kantenbereiche von der Stützfläche fort in die Ausnehmung hinein aufwölben.
An der Ecke des Endplattenbereiches der Spritzgusshohlform --6-- befindet sich ein Nadeleinguss - -12--, und die Grundplatte-l-besitzt hier einen Ausschnitt --13-- zur Aufnahme des Nadeleingusses.
Wird Kunststoffmaterial durch den Nadeleinguss zugeführt, dann füllt es den Bereich des Ausschnittes - -13-- und eine Ausnehmung --14-- mit L-Querschnitt in dem die Grundplatte --1-- überspannenden Kernwerkzeug und die benachbarten Eckplatten --3--, um dieselben mit der Grundplatte in einer Naht zusammenzufassen. Der die Grundplatte --1-- überdeckende Schenkel dieser Naht ist in Fig. 2 mit 14a,
EMI2.1
zur Basis der Spritzgusshohlform erstrecken (Fig. 3). Dabei werden diese Enden durch im Fliesskanal --14-- befindliches Kunststoffmaterial gegen die Oberfläche der Spritzgusshohlform gepresst.
Hätte der Fliesskanal, wie bekannt, einen einheitlichen Querschnitt, dann würde das in den Fliesskanal - eintretende Spritzgussmaterial dazu neigen, schneller bis zum Zentrum zu fliessen. Dies liegt einerseits darin, dass jeglicher zwischen den Zuschnittkanten --4-- vorhandene Spalt einen leichteren Fliessweg darstellt, und anderseits darin, dass der Materialstrom im Zentrum heisser ist. Dieser schnellere Fluss im Zentrum ist noch ausgeprägter, wenn der Fliesskanal in der Mitte der die Kanten --4-- überdeckenden Naht dicker ist, was man durchaus für erwünscht halten könnte, um über den Zuschnittkanten eine grössere Nahtfestigkeit zu erzielen.
Die Strömungsfront auf einer oder jeder Seite über dem Kantenbereich der Eckplatte --3-- kann den Zuschnittkantenbereich an jener Seite zum Aufwerfen oder zur Bildung einer Welle in dem Zuschnittmaterial veranlassen, welche der Strömungsfront voreilt. Wenn nun der Zentralfluss der Fliessfront an einem Kantenbereich voreilt, dann kann dieser Zentralfluss unter die Aufwölbung bzw. die Welle geraten, also zwischen den Kantenbereich und das Hohlraumwerkzeug, wo die Welle sich von der Stützfläche der Spritzgusshohlform abgehoben hat. Dadurch tritt in nachteiliger Weise Spritzgussmaterial zur Aussenseite des Zuschnitts durch.
Um diese Erscheinung erfolgreich zu bekämpfen, ist bei der Erfindung der Fliesskanal so gestaltet, dass bevorzugte Fliesswege entstehen, welche die Strömungsfronten an den Seiten über den Kantenbereichen ausreichend dicht zur Fliessfront im Zentrum der Ausnehmung halten, so dass jegliche von einem Seitenfluss erzeugte Welle sich vor der Front des Zentralflusses befindet, während im Bereich der zentralen Strömungsfront die Kantenbereiche bereits durch die Seitenströme gegen die Stützoberfläche gedrückt werden. Vorzugsweise wird dieser Effekt dadurch erreicht, dass man in Bereichen --15--, welche
<Desc/Clms Page number 3>
nach beiden Seiten vom Bereich der Ausnehmung, welcher die Zuschnittkanten überspannt, versetzt sind, vergrössert.
Diese Bereiche --15-- sind als Erweiterungen im Grund des Fliesskanals --11-- ausgebildet, beginnen oberhalb der Bodenkante der Seitenplatten und enden schliesslich unterhalb der Oberkanten. Dadurch bilden diese Erweiterungen keine leichten Fliesswege zu den Oberkanten --27-- und um diese herum.
Zur Bildung einer heissen Stelle am Nadeleinguss besitzt das Kernwerkzeug in seiner dem Nadeleinguss gegenüberliegenden Oberfläche eine Ausnehmung --13a--.
Durch entsprechende Formgestaltung der Formwerkzeuge werden gemäss Fig. 4 die umlaufenden
EMI3.1
letztere von beiden bei --19-- mit einem gekrümmten Abschnitt --20--, in den sich der Zuschnitt unter Verformung, jedoch ohne Bruch einlegen kann. Das Kernwerkzeug besitzt eine Ausnehmung --21-- mit einer Zuführleistenvertiefung --22--, welche in Verbindung mit den Bereichen --15-- der Nahtausnehmungen steht, zwischen denen sie sich erstreckt. Gegenüber jeder Fliesskanalausnehmung-11-ist die Vertiefung --19-- durch einen Aufwärtsfortsatz der Stützfläche unterbrochen. Daher stammt die gerade
EMI3.2
Vertiefung.
Das presst den Zuschnitt nach aussen in die Vertiefung --19--. Der Fluss setzt sich fort entlang der Vertiefung --22--, die jetzt durch Deformieren des Zuschnitts in die Vertiefung --19-- hinein vergrössert ist. Wenn dieser Fliesskanal gefüllt ist, fliesst das Spritzgussmaterial die Ausnehmung --21-hinauf und nach aussen in einen Schenkel --23-- der Spritzgusshohlform hinein, um dort die Lippe --8-- zu bilden. Schliesslich läuft das Spritzgussmaterial über die Kante --27-- des Zuschnitts hinweg, welche bereits gegen die Oberfläche der Vertiefung --19-- der Spritzgusshohlform -6-- gepresst wird, so dass dort kein Weiterfliessen des Materials zur Aussenoberfläche des Zuschnitts um die freie Kante herum erfolgen kann.
Wünscht man einen Anti-Klemm-Anschlag, der das Ineinanderverkeilen von gestapelten Behältern verhindert, dann wird ein Bereich --15-- mit grösserer Tiefe versehen, wie durch Bezugszahl --25-angedeutet ist ; das ergibt eine Stufe --26--, auf der sich der Boden eines eingesetzten andern Behälters abstützen kann.
Der in Fig. 5 dargestellte Zuschnitt besteht aus einer Grundplatte --30-- und zwei angesetzten Seitenplatten --31--. Dabei wird dieser Zuschnitt so gefaltet, dass Kanten --32 und 33-- sowie --34 und 35-- nebeneinander zu liegen kommen. Der auf diese Weise gefaltete Zuschnitt ist festgespannt zwischen einem Kernwerkzeug --36-- und einer Spritzgusshohlform --37--. Im Kernwerkzeug vorhandene, nicht dargestellte Nadeleingüsse sind in Ausschnitten --38-- der Grundplatte --30-- untergebracht, welche später am Fusse der Naht liegen werden, welche jeweils die Kanten --32 und 33-- sowie --34 und 35-miteinander verbindet. Eine Ausnehmung --39-- mit L-förmigem Querschnitt des Kernwerkzeugs --36-- überdeckt mit einem Schenkel --40-- die Grundplatte --30-- und mit einem andern Schenkel --41-- jede Seitenplatte --31--.
Eine Erweiterung --42-- des Schenkels --40-- erstreckt sich über die Nadeleingüsse und bildet einen bevorzugten Fliessweg für eingespritztes Material, welches deshalb in dieser Erweiterung --42-- um die Grundplatte --30-- herumfliesst, den Kantenbereich der Grundplatte --30-- gegen das Kernwerkzeug --36-- presst und dann zur Kante der Grundplatte --30-- herausfliesst. Dort füllt es jeden vorhandenen Spalt zwischen Grundplatte und den Seitenplatten und fliesst zur Innenoberfläche der
EMI3.3
--31-- heran.strecken, liegen im Bereich des Auswärtsstromes und sind durch die Spritzgusshohlform --37-- abgestützt, gegen die sie durch den Materialstrom angedrückt werden.
Da es keinen Umfangfluss entlang der Zuschnittkanten im Nahthohlraum Grundplatte/Seitenplatten gibt und weil der radial nach aussen strömende Fluss die Klemmwirkung ausübt, verbleibt das eingespritzte Material sauber auf der Innenseite des Zuschnitts.
Auch die Nähte der Seitenplatten --31-- enthalten ebenfalls bevorzugte Fliesswege --43, 44--, wie dies zuvor in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben worden ist.
Der in Fig. 5 dargestellte Zuschnitt besitzt, in einer andern Patentschrift der gleichen Patentinhaberin bereits vorgeschlagene Scharnierabschnitte --45--, welche die Seitenplatten --31-- mit der Grundplatte --30-- verbinden. Diese Scharnierabschnitte können insofern zu einem Problem werden, als
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1