DE1030017B - Sturzgiessverfahren zur Herstellung hohler Gegenstaende aus Kunststoff - Google Patents
Sturzgiessverfahren zur Herstellung hohler Gegenstaende aus KunststoffInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein sogenanntes Sturzgießverfahren zur Herstellung von aus einem organischen
thermoplastischen Kunststoff gefertigten nahtlosen Gegenständen, wobei zum Gießen heizbare Formen verwendet
werden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Auskleidung der hohlen Gegenstände mit
einer wärmeisolierenden Kunststoffschicht mit Porenstruktur in der erwärmten Gießform zuerst eine Schicht
ans einer kein Blähmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffpaste zum Angelieren gebracht wird und auf
diese so entstandene Schicht anschließend eine zweite Schicht aus einer Kunststoffpaste aufgebracht wird, die
ein Blähmittel enthält. Hierauf wird die Form so erhitzt, daß die zweite Kunststoffschicht gebläht und gleichzeitig
beide Schichten ausgelatiniert und miteinander innig verbunden werden. Der verwendete Kunststoff in Form
einer fließfähigen Masse ist für beide Schichten vorzugsweise eine Paste aus Polyvinylchlorid.
Die Herstellung nahtloser hohler Gegenstände aus organischem thermoplastischem Kunststoff nach dem
eingangs erwähnten Sturzgießverfahren vollzieht sich so, daß eine hohle Metallform verwendet wird, die, bevor
das Kunststoffmaterial eingefüllt wird, erwärmt wird, oder die Form kann auch erwärmt werden, nachdem
das Material hineingefüllt worden ist. Die Form wird ganz oder bis zu der gewünschten Höhe mit dem Kunststoff
in fließfähigem Zustand gefüllt, aus dem der endgültige Gegenstand bestehen soll; durch die Wärme der
Metallform verschmilzt der Weichmacher mit dem Kunststoff und bildet an der Wand der Form eine
angelierte Kunststoffschicht. Sobald sich eine Schicht von gewünschter Dicke an der Innenwandung der Form
gebildet hat, wird der noch fließfähige Rest der cremeartigen Kunststoff paste aus der Form ausgegossen;
darauf wird die Form weiter erhitzt, um diese Schichten fertig auszugelieren und untereinander zu verschmelzen,
. wobei ein zäher, biegsamer, kautschukartiger Gegenstand gebildet wird, der genau die Form der Innenfläche
der Gießform hat.
Ein solcherart hergestellter Gegenstand kann wegen seiner zähen elastischen Beschaffenheit leicht von der
Form abgezogen werden, ohne daß er beschädigt wird. Das plastische, zum Gießen des Hohlkörpers verwendete
Material ist vorzugsweise eine cremeartige Paste, die durch Dispergieren von feinverteiltem Polyvinylharzpulver
in einem flüssigen Weichmacher hergestellt wird, um eine fließfähige Masse zu bilden. Die Herstellung der
Paste und deren Verwendung ist dem Fachmann wohlbekannt.
Das bisher verwendete Gießverfahren ist, wie oben beschrieben, leicht und billig auszuführen, und es werden
damit nahtlose Gegenstände hergestellt, die sich genau nach dem Umriß der Form anpassen. Schuhe u. dgl.,
die durch solch ein Gießverfahren hergestellt sind, sind
Sturzgießverfahren zur Herstellung
hohler Gegenstände aus Kunststoff
hohler Gegenstände aus Kunststoff
Anmelder:
United States Rubber Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: DipL-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder,
Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Oktober 1952
V. St. v. Amerika vom 17. Oktober 1952
David Daniel Martin Streed, South Bend, Ind.,
und Eugene Augustus Luxenberger, Mishawaka, Ind.
und Eugene Augustus Luxenberger, Mishawaka, Ind.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
wasserdicht, billig und höchst zufriedenstellend, wenn sie bei mildem Wetter getragen werden; bei kaltem
Wetter jedoch ist nachteilig, daß die Fußbekleidung wegen der relativ hohen Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes
den Fuß nicht warm hält.
Um diesen Mangel zu beheben, bringt die Erfindung eine bedeutende Verbesserung für Fußbekleidung und
andere Hohlkörper dadurch, daß diese Gegenstände mit einem Futter mit Porenstruktur aus plastischem Material
versehen werden, um so eine Wärmeisolation zu erzielen. Schuhe, die so ausgefüttert sind, sind genauso warm
oder sogar wärmer als die wohlbekannten, mit Wollvlies gefütterten Gummistiefel oder Galoschen.
Schuhe oder andere hohle Gegenstände werden erfindungsgemäß
mit einer solchen Auskleidung in der Weise versehen, daß in einer erwärmten hohlen Gießform eine
Schicht aus nicht porigem thermoplastischem Kunststoff zum Angelieren gebracht wird und anschließend eine
zweite Schicht aus einer mit einem Blähmittel versetzten Kunststoffpaste aufgebracht wird.
Die Form wird dann mit der ersten oder äußeren Wandung und der zweiten oder inneren Wandung, die
darin abgelagert wurden, erhitzt, um die innere Schicht zu blähen und alle Schichten auszugelieren, wobei beide
Schichten sich innig miteinander verbinden. Eine Hitzebehandlung von 6 Minuten bei 215° C ist zum Ausgelieren
und Blähen und zum Vereinigen der beiden Schichten als ungefähr richtig gefunden worden.
809 510/461'
3 4
Auf diese Weise wird ein nahtloser Fußbekleidungs- Futter mit poriger Struktur zu versehen, das gute
gegenstand oder ein anderer hohler Gegenstand mit Wärmeisolationseigenschaften aufweist, wird erfindungseiner
zähen, dauerhaften Außenwandung und einer gemäß das Gießverfahren wiederholt, wie im wesentlichen
zähen, dauerhaften zellenartigen Innenwandung, die bereits oben beschrieben; die heiße Metallform 10, an
eine gute Wärmeisolation aufweist, hergestellt. Ein so 5 deren Innenwand die gelierte Kunststoffpaste M abisolierter
Gegenstand kann neben einem Schuh z. B. gelagert ist, wird jetzt ebenfalls mit einem Kunststoff in
auch ein Handschuh sein. Das Blähen findet bei atmo- fließfähigem Zustand gefüllt, der im wesentlichen der
sphärischem Druck statt und nicht unter einem Druck, gleiche Kunststoff wie der unter M bezeichnete sein kann,
wie er gewöhnlich beim Herstellen von geblähtem Kau- aber mit der Ausnahme, daß die zweite Charge ein Blähtschuk
angewendet wird. Durch dieses freie Blähen wird 10 mittel enthält. Nachdem die heiße Form 10, deren Innenein
porenförmiges Material mit sowohl geschlossenen als wandung mit einer Haut M, wie in Fig. 3 gezeigt, überauch
offenen Zellen hergestellt. Die fertiggestellten zogen ist, mit der zweiten Kunststoffpaste gefüllt worden
Schuhe oder andere Gegenstände mit einem poren- ist und sich eine zweite Schicht B mit dem Blähmittel
förmigen Futter sind steif ■ genug, um ihre geformte abgeschieden ist, wird die Form erneut sofort entleert.
Gestalt beizubehalten. Die Steifheit entsteht größtenteils 1O Nun wird die Form auf ungefähr 1750C, vorzugsweise
deshalb, weil die feste Außenwandung und die geblähte 2150C, z. B. 5 bis 10 Minuten erhitzt, um die Schicht B
Innenwandung über den ganzen Gegenstand hinweg zu blähen und dabei ein Futter mit Porenstruktur zu
zusammengeschmolzen sind. erhalten. Diese Wärmebehandlung muß fortgesetzt
Im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung werden, bis beide Schichten sich verfestigt und sich
zeigen die Zeichnungen weitere Merkmale der Erfindung, 20 innig miteinander verbunden haben,
und zwar zeigt Nachdem diese Schichten M und B, wie gerade Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer erwähnt, ausgeliert, also fest geworden sind und die
hohlen Metallform, die zum Gießen einer Galosche Metallform etwas abgekühlt ist, wird das Erzeugnis von
verwendet wird, der Form abgezogen. Ist es ein Schuh, wird er an seinem Fig. 2 eine Vorderansicht auf die Form nach Fig. 1, 35 oberen Ende oberhalb der Wulst 14 abgeschnitten, derin
die der thermoplastische Kunststoff in fließfähigem art, daß er einen glatten Oberrand bildet; er kann mit
Zustand eingegossen wird, um als erste Schicht die einem Verschluß, wie z. B. einer Schnurschlinge 15 und
Außenwandung der Galosche herzustellen, mit einem Schnurknoten 16, versehen sein, um den
Fig. 3 eine Form gemäß Fig. 2, die auf den Kopf gefaltenen Vorderteil 17 der Galosche zusammenzuziehen,
gestellt ist, um den fließfähigen Kunststoff auszugießen, 30 so daß der Schuh glatt am Rist anliegt,
soweit er nicht an den Wandungen der Form geliert ist, Das Material, das zur Bildung der äußeren Schicht M
Fig. 4 eins Seitenansicht der fertiggeformten Galosche und der inneren Schicht B eines Schuhes oder eines
mit einer glatten zähen Außenwandung und einem anderen Hohlgegenstandes verwendet wird, ist vorzugswarmen,
porenförmigen Futter, weise eine Paste aus Polyvinylchlorid, die sorgfältig auf-Fig.
5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 nach Fig. 4, 35 gebaut ist, so daß die Paste eine solche Viskosität hat,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den oberen Rand der daß sie genau den Umriß der Hohlform annimmt und
Galosche nach Fig. 4, in einer Dicke geliert, die die gewünschte Steifheit und Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Zerreißfestigkeit aufweist. Der fertiggestellte Gegenstand
Metallform zur Herstellung einer Wärmflasche, ist zäh und dauerhaft und kann in verschiedenen Farben
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Wärmflasche, die in 40 hergestellt werden. Die Dicke der Wandungen M und B
der Form nach Fig. 7 hergestellt ist, und kann variiert werden, indem die Hitzebehandlung, die
Fig. 9 einen Schnitt gemäß der Lime 9-9 nach Fig. 8. Viskosität der Paste und die Menge des Blähmittels
Die Metallform, die zur Ausführung eines Gegen- variiert wird. Als besonders vorteilhaft für die Paste
Standes gemäß der Erfindung verwendet wird, kann der äußeren Schicht M hat sich folgende Zusammenbesonders
leicht im Spritzgußverfahren, z. B. aus Alu- 45 setzung ergeben:
minium, hergestellt werden Bei der Ausführung des Polvvinylchlorid (Qualität für Pasten- Gewichtsteüe
Verfahrens gemäß der Erfindung wird die hohle Metall- herstellung·) 100
form 10 erwärmt, bis das Metall eine Temperatur von Weichmacher·
74 bis 85°C erreicht. Hierfür wird die Metallform nur tv + τ τ,-n,' r *■ λ\
... . . ΛΙΓ. _, _, r,„ , „, Dioctylphthalat 41
fur einige Minuten in einen Ofen von 215 C gestellt. 50 Dioctvladiüat 15
Darauf wird der Kunststoff im fließfähigen Zustand in Polyesterharz (Weichmacher der Art' die
die Form gegossen z. B aus einem Behälter 11 (Fig. 2); ^ Ind_ £ ^ Chem_ 3? 504 [1945j be_
die Metallform muß mit der Kunststoffpaste bis zu einer schrieben ist) 14
Stelle gefüllt werden, die etwas höher als die Oberkante c, ,.,. , , ·" i," V?·' j™V ™
, °.. T , _ 'm ,, ., .. . ._,, ,, - Stabilisator (organische Kadmium-
der gewünschten Fußbekleidung hegt. Obwohl es erfin- 55 verbindung 3
dungsgemäß für wünschenswert gehalten wird, die Farboiernente
1
Metallform zu erhitzen, bevor der Kunststoff darin
eingegossen wird, ist dies nicht wesentlich, weil die Form, Die Mischungsformel für die innere Schicht kann die
auch nachdem sie gefüllt ist, erhitzt werden kann. gleiche sein wie für die äußere Schicht, mit der Aus-
Nachdem das Material in der Form mit den heißen 60 nähme, daß sie innig mit den folgend aufgeführten
Metallwandungen bei einer Temperatur von ungefähr Bestandteilen vermischt wird, die als Blähmittel und
8O0C einige Sekunden in Berührung gewesen ist, wird als Netzmittel dienen.
die Metallform, wie in Fig. 3 gezeigt, geleert, um alle 4Q 0/ Dinitrosopentamethylentetramin und Gewichtsteüe
Kunststoffpaste, die nicht als eine schwache Haut an ^k0, · er+es ivraf ^aI 5
den Metallwänden der Form haftengeblieben ist, in den 65 poiVOxVäthvlenester ' 2
Behälter 12 zurückzugießen. Nun wird die Form einer
Erhitzung ausgesetzt, damit die Kunststoffschicht an- Diese beiden Bestandteile werden der Mischung des
geliert. Es wurde gefunden, daß zum Angelieren an der Weichmachers, des Stabilisators und Pigmentes, bevor
Kunststoffpaste ungefähr 90 Sekunden bei 215° C be- das Harz zugegeben wird, beigegeben. Wenn es wün-
nötigt werden. Um einen Schuh od. dgl. mit einem 70 sehenswert ist, das Futter verschieden von der äußeren
Wandung einzufärben, können die Pigmente für die zwei Wandungen verschieden sein.
Eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte
Wärmflasche ist in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Fig. 7 ist eine Ansicht einer Metallform 18,
die vorzugsweise aus einem durch Spritzgießen verformten Metall besteht. Diese Form hat einen offenen
Halsteil 19 und einen Sack 20, der den üblichen Haltestreifen darstellt. Fig. 8 zeigt eine Wärmflasche 21, nachdem
sie in der Form 18 geformt und von ihr entfernt worden ist. Diese Flasche hat einen Hals 22 und einen
Haltestreifen 23, wobei darin ein Metallguckloch 24 befestigt ist.
Es hat sich gezeigt, daß das Futter mit Porenstruktur, z. B. einer Galosche 13, für Wasser praktisch undurchlässig
ist, denn wenn die Galosche 13 für Stunden in Wasser gelegt wird, nimmt sie fast nicht an Gewicht
zu. Dies erklärt sich daraus, daß die Hitzebehandlung eine glasierte Oberfläche an der Innenseite des geblähten
Futters B bildet. Wenn jedoch beim Formen eines
Flüssigkeitsbehälters, wie z. B. einer Wärmflasche 21, es wünschenswert ist, den Inhalt der Flasche von dem
Futter fernzuhalten, besteht die Flasche 21 aus einer äußeren Wand oder Haut 25, einem Futter 26 mit
Porenstruktur und einer Innenwand 27. Um die innere Wandung 27 herzustellen, ist es notwendig, die gleiche
Art des fließfähigen Kunststoffes, der zur Bildung der Wand 25 verwendet wird, anzuwenden. Dann wird die
Metallform 18 mit ihren darin abgelagerten Schichten 25, und 27 ausreichend erhitzt, um die Schicht 26 zu
blähen und die Schichten 25 und 27 an die geblähte Schicht 26 zu binden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Verfahren, sogenanntes Sturzgießverfahren, zur Herstellung von aus einem organischen thermoplastischen Kunststoff bestehenden hohlen Gegenständen, wobei zum Gießen beheizbare Formen verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auskleidung der hohlen Gegenstände mit einer wärmeisolierenden Kunststoffschicht mit Porenstruktur zuerst in der erwärmten Gießform in bekannter Weise eine Schicht aus einer kein Blähmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffpaste zum Angelieren gebracht und auf diese so entstandene Schicht anschließend eine zweite Schicht aus einer mit einem Blähmittel versetzten Kunststoffpaste aufgebracht wird, worauf die Form so erhitzt wird, daß die zweite Kunststoffschicht gebläht und gleichzeitig beide Schichten ausgelatiniert und miteinander innig verbunden werden.In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 915 999.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen809 510/461 5.
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