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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters, wobei ein Zuschnitt aus Folienmaterial in eine Spritzgusshohlform eingelegt wird und die zu verbindenden Kanten mit einer Naht aus Spritzgussmaterial verbunden werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Hiebei handelt es sich vorzugsweise um solche Behälter, deren Umfangswandung aus einem flexiblen Folienmaterial besteht und eine bleibende Formgebung durch Spritzgusselemente erhält, wie beispielsweise in den GB-PS Nr. 976635 und Nr. 1348370 beschrieben.
Ein aus flexiblem Folienmaterial bestehender und durch Spritzgiesselemente zusammengehaltener Behälter lässt sich herstellen aus einem einzigen gewölbten Zuschnitt, der eine kegelstumpfförmige Wandung für den Behälter bildet, wenn zwei entgegengesetzte Kanten nebeneinander gelegt und durch eine Naht verbunden werden. Ein andersartiger Behälter lässt sich aus einem Zuschnitt herstellen, der eine polygonale Endplatte mit je einer von jeder Seite ausgehenden Seitenplatte besitzt, und bei dem die Seitenplatten gegenüber der End- bzw. Basisplatte gefaltet und durch Nähte verbunden werden. Der Zuschnitt einer andern Ausführung besitzt wieder eine Endplatte, von deren gekrümmten Kanten Seitenplatten vorstehen.
Diese Seitenplatten werden gegenüber der Endplatte gefaltet und dabei so behandelt, dass sie sich dem gekrümmten Umfang der Endplatte anpassen, und dann werden sie untereinander sowie gegenüber der Endplatte durch Nähte verbunden.
In sämtlichen erwähnten Fällen wird der Zuschnitt in seiner endgültigen Gestalt zwischen Formwerkzeugen positioniert, welche einen Zuschnitt-Hohlraum zur Aufnahme des Zuschnittes und einen Formhohlraum für die zu bildende Naht bzw. zu bildenden Nähte umschliesst. Anschliessend wird Spritzgussmaterial in den Formhohlraum eingespritzt.
Aus verschiedenen Gründen, beispielsweise zur Versteifung und/oder zur Deckelverankerung kann während des Spritzgiessvorganges durch eingespritztes Material, welches an einem Weg auf einer Oberfläche des Zuschnittmaterials entlangfliesst, ein Wulst an den Zuschnitt angeformt werden. Dieses Spritzgiessmaterial wird dabei in einen Wulstformkanal gepresst, welcher von der andern Oberfläche des Materials überspannt wird. Auf diese Weise entsteht ein Wulst, der einen mit Kunststoff gefüllten Kanal aus Folienmaterial umfasst.
Wird beispielsweise Material im Verlauf eines Nahthohlraumes auf der Innenoberfläche der nebeneinanderliegenden Zuschnittkanten zur Bildung einer Naht zugeführt, und wenn ein Zuführkanal vorhanden ist, der sich aus diesem Nahthohlraum heraus erstreckt, um für die Wulstgestaltung einen Fliessweg zu bieten, dann neigt das eingespritzte Material dazu, beim Erreichen des Bereiches des Wulstformkanals die nebeneinanderliegenden Zuschnittkanten voneinander zu trennen. Das geschieht deswegen, weil die Zuschnittkanten dort, wo sie den Wulstformkanal überdecken, nicht gestützt werden.
Das Material fliesst dann durch den vergrösserten Spalt zu dem Wulstformkanal und gerät dabei auf die Aussenoberfläche des Zuschnittes. Ein solcher Behälter lässt sich nicht mehr verkaufen und ist daher Ausschuss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Ausbildung eines Randwulstes an einer Seite des Behälters, von der andern Seite des Behälters her Spritzgussmaterial gegen das Folienmaterial gepresst wird, so dass dieses Folienmaterial korrespondierend einem Randwulstformkanal in der Spritzgusshohlform unter Bildung des Randwulstes nach der einen Seite hin verformt und der Randwulst mit Spritzgussmaterial ausgefüllt wird, und dass zumindest am Beginn der Ausformung des Randwulstes der Randwulstkanal in dem Bereich, in dem dieser die Kanten des Zuschnittes schneidet, in seinem Fliessquerschnitt verringert und somit ein höherer Fliesswiderstand vorgesehen wird, so dass ein Austritt des Spritzgussmaterials in den Bereich der Aussenseite des Folienmaterials verhindert wird.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird zumindest am Beginn der Ausformung des Randwulstes die Kanten des Zuschnittes in dem Bereich, in dem diese den Randwulstformkanal schneiden, gegen ein Verschieben nach aussen gehindert, so dass ein Bereich verminderten Fliess querschnitts entsteht und ein Austritt des Spritzgussmaterials in den Bereich der Aussenseite des Folienmaterials verhindert wird.
Dabei kann die Tiefe des Randwulstformkanales im Bereich der Kreuzung mit den Kanten des Zuschnittes während der ganzen Verfahrensdauer reduziert werden, so dass die Kanten gegen ein Verschieben nach aussen gehindert werden. Weiters ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beginn der Ausformung des Randwulstes durch das Spritzgussmaterial die
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Tiefe des Wulstformkanales wieder vergrössert wird, so dass der Randwulst voll ausgebildet wird, ohne dass Spritzgussmaterial an die Aussenseite des Folienmaterials gelangen kann.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Behälters, mit einem Kernwerkzeug und einer Spritzgusshohlform, die zusammen einen Zuschnitt-Hohlraum zur Aufnahme des Zuschnittes zur Bildung einer Naht zwischen nebeneinanderliegenden Kanten des Zuschnittes auf einer Oberfläche desselben bilden, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kernwerkzeug und die Spritzgusshohlform einen mit dem Nahthohlraum in Verbindung stehenden Fliesskanal und einen Randwulstformkanal, dem die Oberfläche des von der Naht entfernten Materials, den Fliesskanal überdeckend, zugekehrt ist, bilden, dass der Randwulstformkanal mit dem Fliesskanal und dem Nahthohlraum in Verbindung steht und dass z.
B. rückverschiebbare Elemente vorgesehen sind, mittels welchen zumindest in den Anfangsphasen des Materialeinspritzens die Tiefe des Randwulstformkanales reduzierbar ist, um die nebeneinanderliegenden Kanten in dieser Zone gegen eine Verlagerung zu unterstützen, damit ein Strom des eingespritzten Materials an diesen Kanten zum Äusseren des Zuschnittmaterials gelangen kann. Der Randwulstformkanal kann nach einem weiteren Kennzeichen in dem Bereich, wo er den Nahthohlraum überdeckt, verlaufend eine geringere Tiefe aufweisen, als in seinen von dem Nahthohlraum entfernten Bereichen.
Die Tiefe des Randwulstformkanales kann fortlaufend so reduziert werden, dass sich eine kleine Flachstelle dort auf dem Wulst ergibt, wo er im fertigen Erzeugnis die Naht kreuzt, oder diese Reduzierung kann auch eine zeitweilige während des Formvorgangs sein. Eine solche zeitweilige Reduzierung kann man durch rückverschiebbare Elemente, wie zurückziehbare Stützelemente oder Nadeln erreichen, welche eine zeitweilige Reduzierung der Tiefe des Wulstformkanales hervorrufen, um einen korrekten und bevorzugten Fliessweg zum Zuführkanal zu bilden.
Dann werden dieses Element oder die Nadeln zurückgezogen oder verlagert, um die Tiefe des Wulstformkanales wieder zu vergrössern und somit sicherzustellen, dass der Zuschnitt am Kreuzungspunkt der Naht deformiert und mit dem eingespritzten Material gefüllt wird, so dass man einen Wulst mit um den gesamten Behälter herum konstanten Abmessungen erhält.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen die Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zuschnitt zur Herstellung eines Behälters, die Fig. 2 einen axialen Teilschnitt nach der Linie II-II in Fig. 4, mit zwei Formwerkzeugen, die einen fertigen Behälter zwischen sich enthalten, von dem die Umfangswand, ein Wulst und eine Lippe zu erkennen sind. Fig. 3 zeigt einen weiteren Axialschnitt nach der Linie III-III in Fig. 4, worin ein Nahthohlraum und eine Naht erkennbar sind und Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch den Behälter der Fig. 2 und 3 nach der Linie IV-IV in Fig. 2.
Aus den Zeichnungen lässt sich entnehmen, dass der Behälter aus einem Zuschnitt --1-- aus flexiblem Material, bei dem zwei Umfangswände ergebende Seitenplatten --3, 3-- von einer Basisplatte --2-- ausgehen, hergestellt ist, wie dies von der Patentinhaberin bereits früher vorgeschlagen worden ist. Der Zuschnitt --1-- ist zwischen Formwerkzeugen positioniert, die einen Zuschnitthohlraum bilden, wie dies ebenfalls bereits vorgeschlagen wurde. Zu dem Zuschnitthohlraum gehören ein Umfangswand-Hohlraumteil - und ein Basis-Hohlraumteil --5--, die durch eine Spritzgusshohlform --6-- und ein dazu passendes Kernwerkzeug gebildet werden.
Diese Werkzeuge bilden ferner einen sich zwischen Basis und Seitenplatte erstreckenden Basisnahthohlraum --8--, sich von Seitenplatte zu Seitenplatte erstreckende Stossnahthohl- räume --9-- und einen Lippenhohlraum --10--, in die Nähte bildendes Spritzgussmaterial eingespritzt wird.
Dadurch werden Nähte zur Verbindung von Kanten --12-- der Umfangswand-Seitenplatten --3--, eine Basisnaht zur Verbindung von Kanten --13 und 14-- zwischen der Basisplatte --2-- und den Seitenplatten und eine Lippe --15-- gebildet, welche das offene Ende der Umfangswand einfasst.
Ein als Randwulstformkanal dienender Kanal --16-- verläuft über den Umfang der Spritzgusshohlform - und steht in Abwesenheit von Folienmaterial innerhalb des Hohlraumteiles --4-- mit den Nahthohl- räumen --9-- und dem Lippenhohlraum --10-- in Verbindung. Ist das Folienmaterial eingelegt, dann wird dadurch der Kanal --16-- von den Hohlräumen --9 und 10-- getrennt, wie dies in Fig. 2 durch unterbrochene Linien --16a-- angedeutet ist.
Wird durch Nadeleingüsse --17--, die mit in den Zuschnitt --1-- eingeformten Ausschnitten --18-- übereinstimmen, Spritzgussmaterial in den Basisnahthohlraum --8-- eingespritzt, dann folgt das Spritzgussmaterial dem Verlauf einer Erweiterung --19-- in jenem Schenkel des einen L-Querschnitt
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aufweisenden Hohlraumes --8--, welcher den Kantenbereich der Basisplatte --2-- überdeckt. Diese Erweiterung --19-- bildet einen bevorzugten Fliessweg für das Spritzgussmaterial.
Ist die Erweiterung gefüllt, dann fliesst das Material radial nach aussen und presst den Umfang der Basisplatte und dann die Seitenplatten --3-- gegen die Spritzgusshohlform --6--. Falls die die Basisplatte mit der Seitenplatte verbindende Naht mit einem nach unten gerichteten Fuss versehen wird, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, dann weist dieser Fuss in Umfangsrichtung Unterbrechungen auf und ist somit kein bevorzugter Umfangsfliessweg. Im Bereich der Nahthohlräume --9-- fliesst das Spritzgussmaterial im Nahtverlauf hoch.
Sobald das Spritzgussmaterial die Höhe des Kanals --16-- erreicht, besteht die Gefahr, dass die nebeneinanderliegenden axial verlaufenden Kanten der Seitenplatten --3-- durch das Spritzgussmaterial voneinander getrennt werden, während es vom Nahthohlraum --9-- aus zu dem den Kanal --16-- überdeckenden Folienmaterial fliesst. In diesem Fall würde das Spritzgussmaterial an die Aussenoberfläche des Zuschnittes gelangen und Fehlerstellen bilden, was den Behälter unverwertbar machen würde. Wie den Zeichnungen entnehmbar ist, wird dieses Problem dadurch vermieden, dass die Tiefe von Kanal --16-- an seinem Schnittpunkt mit dem Nahthohlraum --9-- wesentlich reduziert wird.
Der Kanal --16-- kann am Schnittpunkt mit dem Nahthohlraum --9-- ganz entfallen, natürlich unter der Voraussetzung, dass gemäss Darstellung ein definierter Fliessweg für das Spritzgussmaterial zu der Innenoberfläche des Zuschnittes, welcher den Anfang von Kanal --16-- überdeckt, besteht.
Als Alternativ-Lösung für dieses Problem kann ein rückverschiebbares Element, beispielsweise eine Form eines Schiebers --20-- im Kanal --16-- Verwendung finden (Fig. 3). Dieser Schieber verläuft über den Nahthohlraum --9-- hinweg und stützt das Folienmaterial gegen Verlagerung und Ablösung, bis sich ein Fliessweg für das Spritzgussmaterial über die Innenseite des Folienmaterials gebildet hat, welcher dieses vom Nahthohlraum --9-- entfernten Stellen in den Kanal --16-- presst.
In dieser Phase des Verfahrens kann das rückverschiebbare Element zurückgeschoben werden, damit der Zuschnitt im Bereich des Nahthohlraums --9-- in den Kanal --16-- gepresst wird.
Die oben beschriebene Massnahme, nämlich die Tiefe des Randwulstformkanales zumindest am Beginn der Ausformung des Randwulstes zu reduzieren, bewirkt vor allem, dass an dieser Stelle der Fluss des Spritzgussmaterials gegenüber dem Fluss in den Zuführkanälen gehemmt wird. Dadurch wird ein Austreten des Spritzgussmaterials an die andere Oberfläche des Folienmaterials vermieden.
Ein besonderer Vorteil der oben beschriebenen Verfahrensweise besteht darin, dass die Verformung des Folienmaterials zur Erzeugung des Wulstes während der Formgebung des Behälters stattfindet.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit zur Verformung des Zuschnittes ; dieser Vorgang ist teuer und würde zu Schwierigkeiten beim Lagern und Zuführen der Zuschnitte in den Formhohlraum führen.
Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Sie lässt sich auch auf jeden andern Behälter übertragen, bei dem eine Umfangswand aus einem oder mehreren Stücken eines flexiblen Folienmaterials geformt wird, welche unabhängig vom Nahtbildungsvorgang miteinander fest verbunden sein können oder auch nicht. Ferner kann der Kanal auch andere Querschnitte als dargestellt aufweisen. Er kann beispielsweise einen gebogenen Querschnitt oder einen überwiegend spitzwinkeligen Querschnitt besitzen.
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