CH367977A

CH367977A - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gehäuseartiger Körper aus Kunststoff

Info

Publication number: CH367977A
Application number: CH6738558A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Dipl Ing Schloemer; Neubauer Julius
Original assignee: Gerhardi & Cie
Priority date: 1958-07-26
Filing date: 1958-12-16
Publication date: 1963-03-15
Also published as: BE574332A; DE1162062B; DK104804C

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gehäuseartiger Körper aus Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gehäuseartigen Körpern aus Kunststoff und auf eine zu seiner Durchführung notwendige Vorrichtung. Bei Herstellung von Gehäusen, besonders aus durchsichtigen, durchschinenden und undurchsichtigen Gehäusen, aus Kunststoff durch Ziehen oder Pressen kommen als Rohlinge Platten zur Verwendung, die eine gleichmässige Wandstärke aufweisen.

Hierbei ergibt sich, dass an manchen Stellen das fertige Gehäuse dünnere Wandstärken aufweist als an anderen Zonen, wodurch besonders bei durch sichtigen oder durchscheinenden Kunststoffteilen, wie sie für Langfeldleuchten verwendet werden, lichttech- nisch ungünstige Wirkungen eintreten und in a'Hen Fällen, also auch bei den undurchsichtigen Kunststof- fen, eine Festigkeitsverminderung entsteht.

Das neue Verfahren hilft diesem Mangel ab, indem der Rohling unterschiedliche Wandstärken erhält, die in den Zonen vorgesehen werden, in denen beim nachfolgenden Pressen bzw. Ziehen ein geringerer oder grösserer Materialbedarf als in den übrigen Zonen erforderliah ist, so dass die in die gewünschte Gestalt gepressten Gehäuse überall gleiche oder an nähernd gleiche, den erforderlichen Festigkeiten angepasste Wandstärken aufweisen. Dadurch ist es mög- lich, im Falle der Leuchten eine völlig gleichmässige Wandstärke im fertigen Körper zu erzielen, so dass ein einwandfreies Licht gewährleistet ist. Ausserdem können keine Nachteile bezüglich der Festigkeit eintreten. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, schon beim Rohling alle Möglichkeiten für den späteren fertigen Körper zu berücksichtigen.

Unter anderem können die Ränder des plabtenförmigen Rohlings dünner oder dicker als die übrigen Plattenteile ausgebildet sein, oder es kann, der plattenförmige Rohling im Querschnitt wellenförmige Verdickungen aufweisen.

Zur Herstellung des Rohlings gibt es mannigfal- tige, an sich bekannte Möglichkeiten. Falls er fortlaufend erzeugt werden soll, kann dies durch Strangpressen oder Walzen geschehen. Der Rohling kann aber auch im Giessverfahren, Spritzguss- oder Schleu dergussverifahren hergestellt werden. Im letzteren Fall wird zweckmässig ein zylindrischer Körper erzeugt, der zunächst aufgeschnitten und später durch Pressen in die gewünschte Gestalt gebracht wird. Es kann jedoch auch die Herstellung durch P. ressen in Fülloder Aibquetschformern geschehen, wobei je nach dem gewünschten Verwendungszweck Verstärkungaein- lagen vorgesehen sein können, wie Glasfasern, Metalldrähte, Textilfasern oder -vliese, -gewcbe und -matte.

Zur Durchführung des Verfahrens mit einer Strangpresse kommt zweckmässig eine Düse mit dem Rohling entsprechendem Querschnitt zur Anwen= dung. Beim Walzverfahren können, die Walzen entsprechende Gestalt aufweisen, während beim Giessund Schleudergussverfahren die Giessform bzw. der Schleuder, gusszylinder vorteilhaft eine dem Rohling angepasste Gestalt erhalten.

Durch eine weitere Ausführungsform beim Herstellen des Rohlings im Strangpressvenfahren lassen sich Verstärkungen oder Wandverdünnungen im Rohling erreichen, die nicht nur quer zur Längsrichtmng des Rohlings'bandes, sondern in Längsrichtung liegen und damit als Ausgangs- pmnikt für Hohlkörper dienen können, die rundherum jene gleichmässigen Wandstärken und Festigkeiten aufweisen.

Bei diser Ausführungsform erhält der Rohling unterschiedliche Wandstärken dadurch, dass das im Strangpressverfahren erzeugte Rohlingsband auch in Bandrilchtung laufend Verstärkungen und/ oder Verminderungen der Wandstärken nach Verlassen der ScMitzdüse durch Verfounen des Werkstof- fas im plastischen Bereich oder durch zonenweises Erhitzen des erkaltenden Bandes und nachfolgendes Strecken und damit Verdünnen dieser Zonen erhältt.

Eine Vorrichtung, die einen derartigen Rohling erzeugt, kann darin bestehen, dass quer zum Roh limgsband Walizen exzentrisch gelagert sind oder mit Umfangsabweichungen versehen im plastischen Bereich des Bandes liegen, so dass sie das Band mit weS lenförmigen Eindrückungen bzw. Wandverdünnungen versehen, sofern die exzentrische Walzenlagerung verwendet wird. Weisen die Walzen am Umfang Einbuchtungen oder Ausbuchtungen auf, so entstehen im Rohling entsprechende Eindrüokungen. oder Ver stärkungen.

Die Querschnittsveränderung oder die Verdün- nung in @ Längsrichtung des Bandes kann auch dadurch erreicht werden, dass bei gleichmässiger Düsenaustrittsgeschwindigkeit die Abzugsgeschwindigkeit des Rohbandes periodisch geändert wird. Anderseits lässt sich die Dickenänderung auch durch periodisches Ändern der Düsenaustrittsmengebeeinflussen. Dies kann auf mannigfaltige Weise geschehen, z. B. bei Verwendung von Förderschnecken, indem die Schneckenumdrehungszahl geändert wird oder die Düsenquerschnitte versteht werden und dergleichen mehr.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der er findungsgeimässenVorrichtung wird im plastischen Bereich des Rohlingsbandes ein mitlaufendes, dem Rohling die gewünschte Gestalt durch Pressen ertei- lendes Werkzeug angeordnet. Diese Einrichtung hat den Vorteil, dass sich die Rohlinge mit genauen Abmessungen herstellen lassen. Es ist hiebei nicht unbedingt nötig, das Werkzeug im plastischen Bereich des Rohlings vorzusehen. Es kann auch an irgend- einer SteNe des bereits erkaltenden Rohlingsbandes angeordnet sein. Um hier den nichtmehr bildsamen Kunststoff umzuformen, ist es notwendig, das Werkzeug mit einer Heizung zu versehen, wodlurch der Rohling wieder plastisch wird und dem Werkzeug entsprechend geformt werden kann.

In Fällen, bei denen es auf eine weniger genaue Wandstärkenbemessung ankommt, kann man das be- reits erkaltende Bantd durch Wärmestrahler wieder erhitzen, die auch unterschiedliche Temperaturen er zeugen können, so dass beim Strecken des Bandes je nach dem Grad der plastischen Erweichung mehr oder weniger starke Verdünnungen des Bandes erreicht werden.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es besonders zum Herstellen von Lang feldleuchten benutzt werden kann, indem zum Her- steXen solcher Grössen Rohlinge dienen, die ver stärkte Ränder und diese verbindende Verstärkungs- schwellen aufweisen, wobei ein Verfahren angewen- det wird, bei welchem die oben beschriebenen Walzen in Zusammenarbeit mit der Spritzdüse einen waffel- artig eingeteilten Rohlingerzeugen,

indemdie ver stärkten Randteile. durch die entsprechend geformte Spritzdüse und die beide Randteile verbindenden Verstprkungen durch Verwendung entsprechend geformter Walzen entstehen.

Dieses Verfahren ermöglicht es, die Rohlingsher- steNung, wie sie für Langfeldleuchten benötigt werden, völlig zu automatisieren, mit dem Ziel, ein völ- lig gleichmässig durchscheinendes und überall gleich festes Langfeldleuchtengehäuse zu erhalten.

Die Zeichnung veranschaulicht die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Vorrichtungen schematisch anmehreren Ausfuhrungsbeispielen, und zwar zeigt
Fig. 1 die Vorderansicht einer Düse für das Strangpressvertfahren,
Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 geänderten Querschnitt für den Rohling,
Fig. 3 eine Giessform bei Verwendung von giessfähigen Kunststoffen,
Fig. 4 einen Durchschnitt durch Pressformen für eine Etagenpresse,
Fig. 5 eine Schleudergussform,
Fig. 6 die Weiterverarbeitung eines Rohlings nach Fig. 2 durch Druckverformung,
Fig. 7 eine Walzvorrichtung,
Fig. 8 den Querschnitt eines Rohlings zum Herstellen eines Gehäuses nach Fig. 9,
Fig. 9 das SchaubiM des fertigen Gehäuses,
Fig.

10 die schematische Darstellung einer Spritzdüse mit Walzenanordnung,
Fig. 11 die gleiche Anordnung mit dem durch die Walzen veränderten Rohlinigsband,
Fig. 12 die schematische Darstellung der Roh lingsänderung durch Ausnehmungen am Walzenumfang,
Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen der RohHngsänderung durch Anwendung unterschied- licher Abzugsgeschwindigkeiten,
Fig. 15 und 16 die schematische Darstellung der Änderungen durch unterschiedliche Düsenaustritts- mengen,
Fig. 17 die schematische Darstellung einer Ausführung mit einem Werkzeug zum Umformen des Rohlings,
Fig. 18 die schematische Darstellung der Anwenr duale von Wärmestrahlern für die Rohlinsgumformung,
Fig.

19 das Schaubild der Herstellung von Rohlingen für Langfeldleuchten.

Nach Fig. 1 ist eine Breitschlitzdüse 1 nach der Mitte zu bei 2 und 3 erweitert, so dass der die Strangpressen verlassende Rohling mit zwei schmalen Rän- dern 4 und 5 versehen ist.

In Fig. 2 ist der Rohling 6 nur mit einer unteren Verdickung 2a versehen,.

In Fig. 3 ist eine dreiteilige Giessform gezeigt für Rohlinge mit Randverstärkungen 7 und dünnerem Mittelteil 8 bzw. Randverstärkungen 7a und mittlerer Verstärkung 9.

In Fig. 4 sind Werkzeuge für eine Etagenpresse veranschaulicht. Hienbei haben die Unterform 10 und die mittlere Form 11 ebene Seiten 12 für den Roh ling, während die Oberform 13 eine Ausbuchtung 14 aufweist. Die Mittelform 11 ist hierbei mit Ausbau- chungen 15 zum Erzeugen von, kleinen Wandstärken für den Rohling ausgestattet.

Nach Fig. 5 ist der Schleudergusszylinder 16 mit ausgebauchter lanenwandung versehen, so dass ein spindelförmilger rohrfönmilger Rohling 17 entsteht, der aufgeschnitten werden kann.

In Fig. 6 ist die Weiterverarbeitung eines Rohlings gezeigt. Als Beispiel dient der Rohling nach Fig. 2. Auf eine Druckform, die aus zwei Teilen 18 und 19 besteht, ist ein Formdeckel 20 gelegt mit Druckmitteileufluss 21. Der RoWing 6 wird an den Schmalseiten 4 mit-tels des Formdeckels festgeklemmt, und nach Zuführen des Druckmittels bei 21 wird der Rohling zu einem wannen-oder topfförmigen Körper 22 umgeformt, der bei 23 sogar einen Vorsprung aufweisen kann. Die mittige Verdiokmng 6 bewirkt dabei, dass beim Verformen überall eine gleichmässige Wandstärke aufrechterhalten wird.

Fig. 7 zeigt eine Walzvorrichtung mit oberen und unteren Walzen 24 und 25, deren Mäntel entsprechend den zu erzeugenden Rohlingsquerschnitten ausgebildet sind.

In Fig. 8 ist ein Rohling gezeigt, wie er beispielsweise aus der Giessform nach Fig. 3 erzeugt werden kann und in Fig. 9 seine Verformung durch Pressen in die Gestalt eines wannenförmigen durchsichtigen Gehäuses, das alis Abdeckung für einen Leuchtkörper dienen kann.

Nach den Fig. 10 und 11 gelangt der wärmeplastische Kunststoff, beispielsweise Polymethacrylsäureester, nach seiner Aufbereitung durch eine Düse 26 einer Strangpresse im plastischen Zustand, der sich über eine Zone von 27 bis 28 erstreckt, zwischen zwei Walzen 29 und 30, die. auf exzentrisch angeordneten Wellen 31 und 32 gelagert sind, wobei sich beim Weiterlauf des Rohlingsbandes 33 eine verdünnte Zone 40 ergibt, der wieder eine verdickte Zone 41 folgt, wenn sich die Umfänge der Walzen wieder voneinander entfernt haben.

Nach Fig. 12 entsteht im Rohlingsband 33 eine Verstärkung 42 dadurch, dass die Walzen zwar zen trisch gelagert sind, jedoch Ausnehmungen 43 am Umfang aufweisen, in die Masse des Rohlings 33 beim Fortlaufen in bestimmten Abständen eindringt.

Nach den Fig. 13 und 14 kommen zum Abziehen des Rohlingsbandes 33 Abzugskalander 44 zur Anwendung, die das erkaltende Roblin'gsband erfassen und periodisch mit verschiedener Geschwindigkeit bearbeiten, beispielsweise abwechselnd mit 3 und 6 cm pro Sekunde, so dass beim schnelleren Abziehen bei 45 im plastischen Bereich des Bandes die Wand verdiinnung eintritt.

In den Fig. 15 und 16 wird der Düsenquerschnitt periodisch geändert, indem ein Exzentertrieb 46 den unteren Düsenteil hebb oder senkt, so dass stärkere Rohlingsteile 47 mit Verdünnungen 40 abwechseln.

Nach Fig. 17 wird nachdem Verlassen der Düse der plastische Bereich des Rohlingsband'es 33 in, ein Werkzeug 48 gelegt, das auf Rollen 49 mit dem Band in Abzugsrichtung mitläuft und in dem die Rohlingsmasse vom plastischen Zustand in den kalten Zustand übergeht und so die gewünschte Rohlingsform entsteht.

Nach Fig. 18 sind ülber den erkalteten bzw. unter dem erkalteten Teil des Rohlingsbandes 33 Wärme- strahler 50 und 51 angeordnet, die diejenigen Stellen besonders stark erweichen, die sich beim Abziehen des Roblingsbamdes verdünnen sollen, wodurch wieder Rohlinge unterschiedlicher Wanddicken erreicht werden.

In Fig. 19 ist als. Schaulbilld eine Anlage gezeigt, bei der der Rohliing durch eine einen wainnenförmigen Querschnitt aufweisende Düse 52 die Strangpresse verlässt und im plastischen Bereich durch eine obere Walze 34 und eine untere Walze 35 geformt wird.

Die Länge der oberen Walze 34 entspricht dem Innenprofil des Rohlingsbandes, während die Länge der Walze 35 dem unteren Bereich des Bandes entspricht. Die Walze 34 ist am Umfang mit einer Anus- nehmung 36 versehen, in deren Grund eine Vor sprungsleisfe 53 angeordnet ist. Die untere Walze 35 trägt lediglich eine Vorsprungleiste 54 und hat im übrigen zylindrischen Umfang. Hier wird beim Abziehen des Bandes durch die obere Walze der Boden 55 des wannenartigen Profs verdünnt und in Zu sammenarbeit mit der Walze 35 durch die Ausneh mung 36 eine Rohlingsverstärkung 56 erzielt und durch die e Vorsprungsleiste 53 eine shcmale Rinne 57 eingepresst.

Dieser gegenüberliegend liegt eine untere schmale Rinne 58, die durch die Vorsprungs- leiste 54 der unteren Walze 35 erzeugt wird. Der entstehende Rohling site) sich als waffelartiges Ge billd, dar, bei dem Verstärkungsränder 59 durch die Riegel 56 verbunden sind. An den durch die Rinnen 57 und 58 gebildeten Trennstellen lassen sich diese Rohlinge leicht und genau bemessenaufteBen,und' ein derartiger Rohling dientalsAusgangsprod'utktfür Gehäuse einer Langfeldleuchte, die überall gleich grosse Wandstärken und damit keine unterschied- lichen Lichtzonen aufweist und die überall eine ausreichende Festigkeit erhält.

Die notwendige Gestaltung des Rohlingsquer schntttes kann) in jedem Falle je nach der gewünsch- ten Gestalt des endgültigen, Körpers ermittelt werden.

Es können zusätzliche Verdiokungen auf dem Roh ling vorgesehen werden bzw. Verdünnungen an den Stellen, wo überhaupt keine oder nur eine geringe Materialiverschiefbung durch das Verformen eintritt.

In allen Fällen kann, falls gewünscht, eine Verstär- kungseinlage beigelegt werden, die im Falle des Strangpressens nach Fig. 10 bis 19 die Düse fortlaufend mitdurchläufb oder, falls ein anderes Verfahren zur Anwendung kommt, in die Giess- oder Schleu dergussiform eingelegt wird. Bei den Verstärkungen kann es sich um Glas-, Textil-oder Metallfasern oder -drähte handeln. Ebenso können Gewebe oder Vliese verwendet werden. Als geeignete Harze kommen alle wärmebildsamen Kunststife in Betracht, insbeson- dere Polyesterharze, Methacrylharze, wie Polymethacrylsäureester und Polypropylen.

Claims

PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Herstellen gehäuseartiger Körper aws Kunststoff, bei dem ein'band-oder plattenförmi- ger Rohling int die gewünschte Gestalt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling unterschiedliche Wandstprken erhält, die in, den Zonen vorgesehen werden, in denen beim nachfolgenden Pressen bzw. Ziehen ein geringerer oder grösserer Materialbedarf als m den übrigen Zonen erforderlich ist, so dal die in die gewmischte Gestalt gepressten Gehäuse überall gleiche oder annäherrnd gleiche, den erforderlichen ; Festigkeiten angepasste Wandstärken aufweisen.

UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder des plattenförmigen Robimgs.dünner oder dicker als die übrigen Plattenteile ausgebildet sind.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Rohling im Querschnitt wellenförmige Verdickungen aufweist.

3. Vorfahren, nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass durch Wärme und Druck verform- bare Kunststoffe zur Verwendung kommen, und zwar Polyesterharze, wie Polymethacrylsäureester, Methacrylharze oder Polypropylen.

4. Verfahrenr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling fortlaufend durch Strangpressen hergestellt wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling fortlaufend durch Walzen hergestellt wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling im Giessverfahren hergestellt wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling im Press-Spritzverfahren oder Spritzgussverfahren hergestellt wird.

8. Verfahren nach Patentanspruch I, dadu, rch gekennzeichnet, dass der RohMing im Füll-oder Quetsche formverfahren hergestellt wird.

9. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling im Schleudergussverfahren Rohr hergestellt wird und anschliessend aufgeschnitten, zu einer Platte gebogen und in die gewünschte Gestalt gepresst wird.

10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohling Verstälikungsein- lagen, wie Glas-, Metall-oder Textilfasern, beigege- ben werden.

11. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der im Strangpressverfahren er zeugte bandförmige Rohling (33) in Bandrichtung laufend Verstärkungen (42) und Verminderungen (40, 45) seiner Wandstärke nach Verlassen der Spritzdüse durch Verformen im plastischen Bereich (27, 28) erhält.

12. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Rohlingdie umterschiedlichent Wandstärken durch zonenweises Erhitzen seines bereits erkaltenden Bereiches und nacbMgendes Strecken und damit Vermindern der Wandstärke dieser Zonen erhält.

13. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Rohling im er kalteten Bereich zonenweise erhitzt und zum Vergrössern seiner Wandstärke in diesen Zonen gestaucht wird.

PATENTANSPRUCHII Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Formwerkzeug zur Bildung des Rohlings mit unterschiedlichen Wandstärken.

UNTERANSPRUCHE 14. Vonrichtung nach Patentanspruch II zur Durchführung des Verfahrens nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch eine Strangpresse mit Breitspritzdüse, welche einen dem Plattenrohling entspre chenden Querschnitt aufweist.

15. Vorrichtung nach Patentanspruch II zur Durchführung des Verfahrens nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug bzw. die Wandung des Scbleuderzylindecs der gewünschten Oberflächentform angepasst ist.

16. Vorrichtung nach Patentanspruch. II zur Durchführung des Verfahrens nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel dem RoMIngsquerschnittangepasst ist.

17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im plastischen Bereich (27, 28) quer zum Rohlingsband angeordnete, exzentrisch gelagerte oder mit Umfangsabweichungen (43) versehene Walzen (29, 30) vorhanden, sind.

18. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um bei gleichmässigerDüsenaustrittsgeschwindigkeit die Ab- zugsgeschwindigtkeit des Rohlingsbandes periodisch zu ändern.

19. Vorrichtung nach PatentanspruchII, dadurch gekennzeichnet, dass zur periodischen Ande rung der Düsenaustrittsgeschwindigkeit Mittel zur Änderung der Rohstoffdurchflulgeschwindigkeit, zur Verstelilung von Staubaqken oder der Düsenlippe, zum. Ändern der Förderschneckenumdrebungs- gaschwindigkeit oder zur Drosselung des Rohstoffstromes vorgesehen sind.

20. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im plastischen Bereich (27, 28) des Rohlingsbandes (33) ein mitlaufendes, dem Rohling die gewünschte Gestalt durch Pressen erteilendes Werkzeug (48) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein geheiztes Werkzeug (48) zum Gestaltsändern wärmobiMsamer Kunststoffe im erkallteten Bereich des Rohlingsbande angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Gestaltsändern des Rohlingsbandes (33) durch Erhitzen Wäpmestrahler (50, 51) im erkaltenden Bereich des Rohlingsbandes (33) vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach Unteranspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahler (50, 51) eingerichtet sind, um mit unterschiedlichen Temperatu- ren zu arbeiten und/oder unterschiedliche Abstände aufweisen.

PATENTANSPRUCH III Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I zur Herstellung von Leuchtenígehäusen.

UNTERANSPRUCH 24. Anwendung nach Pabentanspruch III zur Herstellung von durchsichtigen oder durchscheinen- den wannenförmigen Langfeldleuchtengehäusen.