DE102014016285A1

DE102014016285A1 - Process for producing a hot water bottle and a hot water bottle

Info

Publication number: DE102014016285A1
Application number: DE102014016285.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmflasche, aufweisend zumindest die folgenden Verfahrensschritte: – Einbringen eines Polymers in eine Form, die die zu bildende Außenkontur der Wärmflasche durch eine Innenwandung der Form im Wesentlichen nachbildet, – Bewegen der Form derart, dass sich durch entstehende Trägheits- und Zentrifugalkräfte das Polymer an der Innenwandung der Form verteilt, – Abkühlen des Polymers, – Entnehmen des aus dem Polymer gebildeten Körpers der Wärmflasche. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine nahtlose Wärmflasche aus einem Polymer, die durch ein Schleudergussverfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing a hot water bottle, comprising at least the following method steps: introduction of a polymer into a mold which essentially simulates the outer contour of the hot water bottle to be formed by an inner wall of the mold, moving the mold in such a way that Inertial and centrifugal forces the polymer distributed on the inner wall of the mold, - cooling of the polymer, - removing the body formed from the polymer of the hot water bottle. Furthermore, the invention also relates to a seamless hot water bottle made of a polymer produced by a centrifugal casting process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmflasche und eine Wärmflasche.The invention relates to a method for producing a hot water bottle and a hot water bottle.

Ein wesentliches Problem bei der Herstellung von Wärmflaschen besteht darin, dass der Hohlkörper der Wärmflasche bei den üblichen Herstellungsverfahren aus zwei Teilen zusammengesetzt wird. Dabei entstehen Nähte, die zu Defekten neigen und damit eine Unsicherheit im Gebrauch der Wärmflasche darstellen. Denn Wärmflaschen werden in der Regel mit heißem Wasser gefüllt, das bei einem plötzlichen Austreten aus der Wärmflasche durch eine defekte Nahtstelle zu Verbrennungen führen kann.A major problem in the production of hot water bottles is that the hollow body of the hot water bottle is composed of two parts in the usual manufacturing process. This creates seams that tend to defects and thus represent an uncertainty in the use of the hot water bottle. Because hot water bottles are usually filled with hot water, which can lead to burns in case of a sudden escape from the hot water bottle through a defective seam.

Es wird daher ein Herstellungsverfahren gesucht, durch welches der Hohlkörper der Wärmflasche einstückig erzeugt wird.Therefore, a production method is sought by which the hollow body of the hot water bottle is produced in one piece.

Das Rotations- oder Schleudergussverfahren ist allgemein bekannt, wobei es meistens zur Herstellung metallischer Elemente eingesetzt wird. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich dieses Verfahren zur Herstellung von Kunststoffelementen zu nutzen. Beispielsweise wird in der Patentschrift CH 226983 ein Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers beschrieben, bei dem thermoplastische Kunststoffe in eine Hohlform eingebracht werden, die Hohlform in Rotation versetzt wird, um den Kunststoff an der Innenwandung zu verteilen, bis eine Abkühlung stattgefunden hat, so dass der so entstandene Hohlkörper der Form ohne Deformierung entnommen werden kann. Hierbei wurden zur Herstellung eines Sprengkörpers zusätzlich Metallteile mit dem Kunststoff vermischt. Ähnliches wird auch in der Patentschrift DE 29 45 805 C2 beschrieben.The rotary or centrifugal casting process is well known, being mostly used to make metallic elements. In principle, however, it is also possible to use this method for the production of plastic elements. For example, in the patent CH 226983 a method for producing a rotationally symmetrical hollow body described in which thermoplastic materials are introduced into a mold, the mold is rotated to distribute the plastic on the inner wall until a cooling has taken place, so that the resulting hollow body of the mold without Deformation can be removed. This metal parts were additionally mixed with the plastic to produce an explosive device. The same is also in the patent DE 29 45 805 C2 described.

Ein Herstellungsverfahren nach dem Rotations- oder Schleudergussprinzip ist für Wärmflaschen nicht bekannt.A manufacturing process according to the rotary or centrifugal casting principle is not known for hot water bottles.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmflasche aus einem Polymer mit einem nahtlosen Hohlkörper und eine entsprechende Wärmflasche zu finden.It is therefore an object of the invention to find a method for producing a hot water bottle from a polymer with a seamless hollow body and a corresponding hot water bottle.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the subordinate claims.

Der Erfinder hat erkannt, dass es möglich ist, eine Wärmflasche durch ein Rotations- oder Schleudergussverfahren herzustellen. Hierzu wird in eine Form, die auf der Innenseite die Gestalt der Wärmflasche hat, ein Material, meistens Gummi oder PVC, in flüssiger, pulverisierter oder granulierter Form eingefüllt. Danach wird die erhitzte Form taumelnd um alle Achsen gedreht, bis das Material gleichmäßig an den Wänden verteilt und ausgehärtet ist. Anschließend wird die Form geöffnet und die Wärmflasche entnommen. Meist geschieht dies mit mehreren Formen gleichzeitig, da der Vorgang längere Zeit in Anspruch nimmt.The inventor has realized that it is possible to produce a hot water bottle by a rotary or centrifugal casting method. For this purpose, in a mold having the shape of the hot water bottle on the inside, a material, usually rubber or PVC, filled in liquid, powdered or granulated form. Thereafter, the heated mold is tumbled around all axes until the material is evenly distributed and cured on the walls. Then the mold is opened and the hot water bottle removed. This usually happens with several forms at the same time, since the process takes a longer time.

Ein wesentlicher Vorteil einer derart hergestellten Wärmflasche besteht darin, dass der Körper der Wärmflasche nicht mehr, wie meist üblich, aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird, sondern bei der Herstellung ein nahtloser Hohlkörper entsteht. Damit entfällt das aufwendige Verschweißen der Halbschalen, das teilweise auch zu Materialdefekten führen kann.A significant advantage of a hot water bottle produced in this way is that the body of the hot water bottle is no longer, as is usually the case, composed of two half shells, but rather a seamless hollow body is produced during the production. This eliminates the costly welding of the half shells, which can sometimes lead to material defects.

Demgemäß schlägt der Erfinder ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmflasche vor, welches zumindest die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

– Einbringen eines Polymers in eine Form, die die zu bildende Außenkontur der Wärmflasche durch eine Innenwandung der Form im Wesentlichen nachbildet,
– Bewegen der Form derart, dass sich durch entstehende Trägheits- und Zentrifugalkräfte das Polymer an der Innenwandung der Form verteilt,
– Abkühlen des Polymers,
– Entnehmen des aus dem Polymer gebildeten Körpers der Wärmflasche.

Accordingly, the inventor proposes a method for producing a hot water bottle, which has at least the following method steps:

Introducing a polymer into a mold which substantially simulates the outer contour of the hot water bottle to be formed through an inner wall of the mold,
Moving the mold in such a way that, as a result of inertia and centrifugal forces, the polymer is distributed on the inner wall of the mold,
Cooling the polymer,
- Removing the body formed from the polymer of the hot water bottle.

Es wird darauf hingewiesen, dass das Polymer einerseits bereits flüssig in die vorgewärmte Form eingebracht werden kann. Andererseits ist es jedoch auch möglich, das Polymer in festem Zustand, beispielsweise als Pulver oder Granulat, in die Form einzubringen und dort erst durch erhitzen zu verflüssigen. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass der Oberbegriff Polymer auch thermoplastisches Elastomer (TPE), Kautschuk und Gummi einschließt.It should be noted that on the one hand, the polymer can already be introduced in liquid form into the preheated mold. On the other hand, it is also possible to introduce the polymer in the solid state, for example as a powder or granules, in the mold and there liquefy only by heating. It is further noted that the generic term polymer also includes thermoplastic elastomer (TPE), rubber and rubber.

Grundsätzlich kann die Bewegung der Form eine im Wesentlichen rotatorische Bewegung sein, wobei es besonders günstig ist, wenn die rotatorische Bewegung alternierend um mehrere unterschiedliche Rotationsachsen ausgeführt wird. Grundsätzlich hängt es von der Form der Wärmflasche und dem Ort des initialen Einbringens des Polymers ab, welche rotatorischen Bewegungen ausgeführt werden müssen, um eine gleichmäßige Verteilung des Polymers an der Innenwandung der Form zu erreichen.In principle, the movement of the mold can be a substantially rotational movement, wherein it is particularly favorable if the rotary movement is carried out alternately around several different axes of rotation. Basically, it depends on the shape of the hot water bottle and the location of the initial introduction of the polymer, which rotational movements have to be carried out in order to achieve a uniform distribution of the polymer on the inner wall of the mold.

Vorteilhaft kann es bezüglich einer optimalen Verteilung des Polymers auch sein, wenn die Bewegung der Form eine Taumelbewegung ist, wobei auch eine Kombinationen aus rotatorischen Bewegungen und Taumelbewegungen und alternierend linearen Bewegungen möglich sind.It may also be advantageous with respect to an optimum distribution of the polymer when the movement of the mold is a wobbling motion, wherein a combination of rotational movements and wobbling movements and alternately linear movements are also possible.

Als Form, in der die Kontur der Wärmflasche definiert wird, kann vorzugsweise aus eine im Wesentlichen achsen- oder spiegelsymmetrischen Innenwandung verwendet werden.As a form in which the contour of the hot water bottle is defined, may preferably from an im Substantial axis or mirror-symmetrical inner wall can be used.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Polymers auf der Innenwandung der Form zu erreichen, können die hierfür auszuführenden Bewegungen, insbesondere die Taumelbewegungen, entsprechend berechnet werden. Alternativ zur Berechnung können auch an Hand entsprechender Versuche ein optimales oder zumindest weitgehend optimales Bewegungsverhalten der Form ermittelt werden, so dass das Polymer mit im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke an der Innenwandung der Form verteilt wird.In order to achieve the most uniform possible distribution of the polymer on the inner wall of the mold, the movements to be performed therefor, in particular the tumbling movements, can be calculated accordingly. As an alternative to the calculation, an optimal or at least largely optimal movement behavior of the mold can also be determined by means of corresponding experiments, so that the polymer is distributed with a substantially uniform thickness on the inner wall of the mold.

Da die Herstellung einer Wärmflasche aufgrund des zeitaufwendigen Abkühlungsprozesses längere Zeit bedarf, kann es zur industriellen Herstellung vorteilhaft sein, gleichzeitig mehrere Formen zur Herstellung der Wärmflaschen zu verwenden.Since the production of a hot water bottle requires a longer time due to the time-consuming cooling process, it may be advantageous for industrial production to use several molds for producing the hot water bottles at the same time.

Günstig ist es außerdem, wenn bereits in der Form ein Verschluss der Wärmflasche eingesetzt wird, das Polymer diesen Verschluss bei der Bewegung der Form umfließt und sich damit verbindet. Hierzu kann beispielsweise ein Gewinde mit Hilfe eines Dorns, der die Form verschließt, oder den Halbschalen der Form gehalten werden. Während der Bewegung der Form umfließt dann das Polymer das am Dorn oder den Halbschalen mechanisch verankerte Gewinde zumindest teilweise und erzeugt dabei eine feste und dichte Verbindung zwischen dem Hohlkörper der Wärmflasche und dem Gewinde.It is also favorable, if already in the form of a closure of the hot water bottle is used, the polymer flows around this closure during the movement of the mold and connects to it. For this purpose, for example, a thread by means of a mandrel which closes the mold, or the half-shells of the mold are held. During the movement of the mold, the polymer then at least partially flows around the thread which is mechanically anchored to the mandrel or the half-shells, thereby producing a firm and tight connection between the hollow body of the hot-water bottle and the thread.

Alternativ kann auch ein Polymer für die Herstellung der Wärmflasche verwendet werden, welches derart stabil ist, dass mit diesem bereits der hohlkörperseitige Teil des Verschlusses, zum Beispiel der mit dem Hohlkörper der Wärmflasche verbundene Teil eines Außen- oder Innengewindes, im Rahmen des Rotations- oder Schleudergussverfahrens erzeugt wird. Ergänzend kann der komplementäre Teil des Verschlusses ebenfalls durch ein Rotations- oder Schleudergussverfahren oder auch durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden. Insbesondere lassen sich hierdurch Verschlüsse realisieren, wie sie in der Patentschrift EP 2 408 606 B1 des Anmelders vorgeschlagen werden. Dies gilt besonders für die Verwendung von PVC als Polymer.Alternatively, a polymer for the production of the hot water bottle can be used, which is so stable that with this already the hollow body-side part of the closure, for example, connected to the hollow body of the hot water bottle part of an external or internal thread, in the context of rotation or Centrifugal casting is generated. In addition, the complementary part of the closure can also be produced by a rotational or centrifugal casting process or by an injection molding process. In particular, thereby closures can be realized, as described in the patent EP 2 408 606 B1 proposed by the applicant. This is especially true for the use of PVC as a polymer.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlägt der Erfinder auch eine nahtlose Wärmflasche vor, die aus einem Polymer durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird, insbesondere eine nahtlose Wärmflasche, die durch das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren erzeugt wird.In addition to the process of the present invention, the inventor also proposes a seamless hot water bottle made from a polymer by an injection molding process, in particular a seamless hot water bottle, which is produced by the inventive process described above.

Besonders vorteilhaft kann bei einer solchen Wärmflasche als Polymer ein Thermoplast, insbesondere auch PVC (Polyvinylchlorid), oder Kautschuk verwendet werden.In such a hot water bottle, it is particularly advantageous to use a thermoplastic, in particular also PVC (polyvinyl chloride), or rubber as the polymer.

Grundsätzlich ist es bei einer solchen Wärmflasche möglich, einen Verschluss zu verwenden, der sich im Material vom Hohlkörper der Wärmflasche unterscheidet, insbesondere kann hier für den Verschluss beziehungsweise das Gewinde ein festeres Material als für den Hohlkörper gewählt werden. Allerdings ist es besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Wärmflasche einen Verschluss aufweist, der aus dem gleichen Material besteht, wie die sonstige Wärmflasche.In principle, it is possible with such a hot water bottle to use a closure which differs in material from the hollow body of the hot water bottle, in particular, a firmer material than for the hollow body can be chosen here for the closure or the thread. However, it is particularly advantageous if the hot water bottle according to the invention has a closure which consists of the same material as the other hot water bottle.

Insgesamt wird also durch die Erfindung eine nahtlose Wärmflasche und deren Herstellung durch ein Rotations- oder Schleudergussverfahren vorgeschlagen, wobei auch andere, als die speziell genannten Variationen vom Fachmann hieraus abgeleitet werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Overall, therefore, the invention proposes a seamless hot water bottle and its production by a rotary or centrifugal casting process, although other than the specifically mentioned variations can be derived from the expert from this without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CH 226983 [0004]
DE 2945805 C2 [0004]
EP 2408606 B1 [0018]

Claims

Process for producing a hot water bottle, comprising the following process steps: 1.1. Introducing a polymer into a mold that substantially simulates the outer contour of the hot water bottle to be formed through an inner wall of the mold, 1.2. Moving the mold such that due to inertial and centrifugal forces, the liquid polymer is distributed on the inner wall of the mold, 1.3. Cooling the polymer below its yield point, 1.4. Removing the body formed from the polymer of the hot water bottle.

Method according to the preceding claim 1, characterized in that the movement of the mold is a substantially rotational movement.

Method according to one of the preceding claims 1 to 2, characterized in that the movement of the mold is a wobbling motion or a sequence of rotational movements about different axes.

Method according to the preceding claim 3, characterized in that a mold is used with a substantially axis or mirror-symmetrical inner wall.

Method according to one of the preceding claims 3 to 4, characterized in that the wobbling motion is calculated such that the polymer is distributed with substantially uniform thickness on the inner wall of the mold.

Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that simultaneously several forms are used for the production of the hot water bottles.

Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that already in the form of a closure of the hot water bottle is used and the polymer flows around this closure and connects to it.

Hot water bottle made of a polymer by a rotary or centrifugal casting process, in particular by a process according to one of the preceding method claims.

Hot water bottle according to the preceding patent claim 8, characterized in that a thermoplastic, a thermoplastic elastomer or a rubber is used as the polymer.

Hot water bottle according to one of the preceding claims 8 to 9, characterized in that the hot water bottle has a closure which consists of the same material as the other hot water bottle.