DE1133112B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von offenen, hohlen Gegenstaenden mit durch spiralfoermiges Wickeln eines Fadens oder Streifens gebildeten Begrenzungsflaechen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von offenen, hohlen Gegenständen mit durch spiralförmiges Wickeln eines Fadens oder Streifens gebildeten Begrenzungsflächen Die Erfindung bezieht sich auf hohle Gegenstände, z. B. Lampenschirme od. dgl., die durch spiralförmiges Wickeln eines Fadens oder Streifens in dicht benachbarten Windungen auf eine der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes entsprechende Form und anschließendes Verbinden der benachbarten Windungen zu einer zusammenhängenden Begrenzungsfläche erzeugt werden sollen.
• Zur Herstellung solcher Gegenstände ist es bekannt, das Ende des Fadens oder Streifens an der dem fertigen Gegenstand entsprechenden Form zu befestigen und die Form in Drehung zu versetzen, so daß sich der Faden oder Streifen auf ihrer Außenfläche in dicht nebeneinander liegenden Windungen aufwickelt. Diese Windungen werden dann entweder durch ein Klebemittel, oder bei Fäden oder Streifen aus Kunststoff durch ein Lösungsmittel oder durch Erhitzen zu einer zusammenhängenden Fläche verbunden, die man nach dem Festwerden vom Formkörper ab streift.
• Sollen auf diese Weise hohle Gegenstände hergestellt werden, die mit einem runden Mantel und einem konzentrisch dazu angeordneten, einwärts ragenden Ansatz von rundem Querschnitt versehen sind, so war es bisher üblich, den Mantelkörper und seinen Ansatz getrennt auf entsprechende Formkörper zu wickeln und die beiden getrennt hergestellten Teile dann anschließend nach dem Ab streifen von ihren Formkörpern mit Hilfe eines weiteren Formkörpers zu verbinden, der eine den hohlen Ansatz aufnehmende Ausnehmung und eine äußere Begrenzungsfläche aufweist, die der Innenfläche des Mantels des fertigen Gegenstandes angepaßt ist.
• Es ist an sich bekannt, einen hohlen Gegenstand aus einem Formling von abweichender Gestalt dadurch zu erzeugen, daß ein Teil des Formlings mit Hilfe eines Druckunterschiedes in einer Hohlform umgestülpt wird. Die Erfindung macht von dieser Maßnahme Gebrauch, um hierdurch die Möglichkeit zu erhalten, hohle Gegenstände mit einem einwärts ragenden Ansatz, deren Begrenzungsflächen durch spiralförmiges Wickeln eines Fadens oder Streifens und anschließendes Verbinden der benachbarten Windungen erzeugt werden, in vereinfachter Weise als einteilig gewickelte Formkörper herzustellen, so daß ihre Zusammenstellung aus getrennt gewickelten Begrenzungsflächen und das anschließende Verbinden der auf diese Weise hergestellten Teile entfällt.
• Diese erleichterte einteilige Herstellung solcher Hohlkörper mit aus einem gewickelten Faden oder Streifen bestehenden Begrenzungsflächen wird erfin- dungsgemäß dadurch erreicht, daß die Windungen zunächst auf einen Formkörper gewickelt und zu einem Rohling verbunden werden, die in den Abmessungen des einwärts ragenden Ansatzes für den fertigen Gegenstand einen auswärts ragenden Ansatz aufweisen, und daß anschließend eine der beiden konzentrischen Begrenzungsflächen des herzu stellenden Gegenstandes, nämlich seine Außenfläche oder die Fläche des einwärts ragenden Ansatzes, durch das an sich bekannte Umstülpen auf die Fertigform des Gegenstandes gebracht wird.
• Zur Ausführung dieses Verfahrens wird zweckmäßig der durch spiralförmiges Wickeln eines Fadens oder Streifens hergestellte Rohling mit seinem nach außen ragenden Ansatz, der dem einwärts gerichteten Teil des fertigen Gegenstandes entspricht, in eine der Begrenzungsfläche dieses Ansatzes angepaßte Einstecköffnung einer ringförmigen Form eingesetzt, die außerhalb dieser Öffnung eine der Außenfläche des herzustellenden Gegenstandes entsprechende äußere Begrenzungsfläche aufweist, worauf dann anschließend die die Außenfläche des fertigen Gegenstandes bildende Begrenzungsfläche des Rohlings umgestülpt und auf die Außenfläche der ringförmigen Form niedergedrückt wird.
• Damit der gewickelte Rohling beim Umstülpen nicht beschädigt wird, wird zweckmäßig der umzustülpende Teil des Rohlings, wenn er nicht ohnehin weich und dehnbar ist, vor dem Umstülpen durch Erhitzen oder auf sonstige Weise weichgemacht.
• Das Umstülpen erfolgt zweckmäßig mittels einer elastischen Membran, die durch Luftdruck verformt und bis zum fertigen Umstülpen an den umzustülpenden Teil des Rohlings zur Anlage gebracht wird.
• Die Vorrichtung zum Umstülpen des Rohlings besteht zweckmäßig aus einem kastenartigen Behälter, der die den Rohling aufnehmende ringförmige Form enthält, an seinem Öffnungsrand mit einer die Behälteröffnung überspannenden Membran verschließbar und an eine absperrbare Saugleitung angeschlossen ist, die beim Öffnen einen Unterdruck in dem Behälter herstellt, unter dessen Einwirkung die Membran durch den äußeren Luftdruck verformt und gegen den umzustülpenden Teil des Rohlings gedrückt wird. Der Behälter kann zusätzlich mit einer deckelartigen Heizvorrichtung versehen sein, die bei seiner Freigabe durch die Membran am Öffnungsrand des Behälters zur Anlage gebracht wird und den umzustülpenden Teil des aus Windungen gewickelten Rohlings erhitzt und weich macht, ehe er anschließend nach Abnehmen des Heizdeckels und Aufsetzen der Membran auf den Behälterrand beim Öffnen der Saugleitung umgestülpt wird.
• Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung zum Erhitzen und Umstülpen eines aus Windungen gewickelten Rohlings für Lampenschirme, und zwar zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit eingesetztem Rohling vor der Anwendung von Unterdruck, Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch die Vorrichtung während der Anwendung von Unterdruck, Fig. 3 eine Ansicht der Heizvorrichtung und Fig. 4 eine Ansicht des zur Hälfte geschnittenen fertigen Lampenschirms.
• Der in Fig. 4 dargestellte Lampenschirm besteht aus einem nach unten gewölbten HauptteillO mit einer mittleren Öffnung 11 und einem schwach konischen Teil 12, der sich von dem Rand der mittleren Öffnung 11 ebenfalls nach unten erstreckt. Die beiden Teile werden zunächst als einheitliches Ganzes so hergestellt, daß der schwach konische Teil 12 eine Verlängerung des Hauptteiles 10 darstellt, und zwar durch Wickeln eines Fadens in dicht zusammen liegenden Windungen auf einem entsprechenden Formkörper, wie dies eingangs beschrieben wurde. Der so hergestellte Rohling wird dann, wie Fig. 1 erkennen läßt, in eine ringförmige Form 13 eingesetzt, deren Bohrung dem schwach konischen Teil 12 entspricht, während ihre Außenfläche der Form entspricht, in die der Hauptteil 10 gebracht werden soll. In eingesetztem Zustand steht dann also der Hauptteil zunächst von der Außenfläche der Form ab. In diesem Zustand wird der Ring mit dem Rohling in einen oben offenen zylindrischen Behälter 14 eingesetzt, der so groß ist, daß Form und Rohling vollkommen darin untergebracht werden können. Die Form ruht dabei auf einer mit Löchern versehenen Platte 15, die mit Abstand oberhalb des Behälterbodens angeordnet ist. Der unterhalb der Platte verbleibende Hohlraum ist mittels einer Leitung 16, in der ein Abschlußventil 17 vorgesehen ist, an eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung angeschlossen.
• Der Behälter 14 weist an seinem oberen Rand einen auswärts gerichteten Flansch 18 auf, und an diesem ist mittels eines Scharniers 20 ein Metall- ring 19 angelenkt, so daß er aus der in Fig. 1 gezeigten hochgeklappten Stellung auf den Flansch 18 herabgeklappt werden kann, wie diese Fig. 2 erkennen läßt. Eine aus Gummi bestehende Membran 21 ist über die untere Fläche des Ringes 19 gespannt, so daß sie bei herabgeklapptem Ring den Behälter nach oben vollkommen abschließt. Ein Dichtungsring kann zwischen dem Flansch 18 und dem Ring 19 vorgesehen werden, um einen luftdichten Abschluß zu erhalten. Als geeignetes Material für die Membran hat sich Gummi von 0,8 mm erwiesen, und es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Membran auf dem Ring 19 vorzuspannen. Auf jeden Fall muß die Membran eine sehr hohe Elastizität haben.
• Bevor der Ring mit der Membran in die Schließstellung gebracht wird, muß der in den Behälter eingebrachte Gegenstand weichgemacht werden, bei thermoplastischem Werkstoff z. B. durch Erhitzen.
• Hierzu können irgendwelche Heizvorrichtungen dienen, z B. elektrische Heizwiderstände, Infrarotheizelemente oder heiße Luft. In der dargestellten Vorrichtung ist hierzu ein flach gewölbter Deckel 22 gegenüber der Anlenkstelle des Ringes 19 mittels eines Scharniers 23 an dem Flansch 18 angelenkt und kann aus der in Fig. 1 dargestellten geöffneten Stellung auf den Behälter 14 herabgeklappt werden.
• In der flachen Höhlung des Deckels sind, wie Fig. 3 erkennen läßt, eine größere Zahl elektrischer Heizwiderstände 24 befestigt. Die Temperatur und Dauer der Beheizung richtet sich natürlich nach dem weichzumachenden Werkstoff. Ist der eingebrachte Gegenstand genügend weich, so wird der Deckel 22 wieder geöffnet und statt dessen die Membran 21 mit dem Ring 19 herabgeklappt. Dann wird das Ventil 17 geöffnet, so daß in dem Behälter Unterdruck entsteht.
• Die Membran wird infolgedessen auf den Gegenstand 10 heruntergedrückt, wodurch der Hauptteil 10 allmählich bis auf die Außenfläche des Ringes 13 herabgedrückt wird, wie dies Fig. 2 zeigt.
• Dann wird das Ventil 17 wieder geschlossen und durch eine mit einem Ventil 25 versehene Leitung 26 der unter der Membran liegende Raum wieder mit der freien Atmosphäre verbunden. Die Membran kann sich also wieder in ihre Anfangsstellung zurückbewegen, dann hochgeklappt werden, so daß man den umgeformten Gegenstand aus dem Behälter herausnehmen kann.
• Der Rand des Hauptteiles kann mit einer Verstärkung 27 versehen sein. Außerdem können an dem Schirm irgendwelche Mittel zum Befestigen an einem Gestell od. dgl. vorgesehen werden. Zum Beispiel können in der Verbindungszone zwischen dem Haupt- und dem Innenteil Ringe oder Haken auf den Umfang verteilt an dem Schirm befestigt werden.
• Es versteht sich aus vorstehendem von selbst, daß man an Stelle des Hauptteiles 10 auch den inneren Teil 12 in ähnlicher Weise umstülpen kann. Auch können natürlich diese beiden Teile andere Gestalt haben bzw. es können andere Gegenstände, die eine ähnliche ringförmige Hohlform haben, in dieser Weise hergestellt werden.
• Statt die Membran durch Ansaugen gegen den umzustülpenden Teil zu drücken, kann man sie auch von außen mittels Druckluft gegen den Rohling pressen. Auch kann man zusammen mit dem zu verformenden Rohling eine aufblasbare Gummiblase od. dgl. in den abschließbaren Behälter einbringen und die Blase dann mit Druckluft füllen.

Claims (8)

1. PATENTANsPRÜcHE: 1. Verfahren zum Herstellen von offenen hohlen Gegenständen, die mit einem runden Mantel und einem konzentrisch dazu angeordneten, einwärts ragenden Ansatz von rundem Querschnitt versehen sind, durch spiralförmiges Aufwickeln eines biegsamen Fadens in dicht benachbarten Windungen auf eine der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes entsprechende Form und anschließendes Verbinden der benachbarten Windungen zu einer zusammenhängenden Fläche, dadurch gekennw zeichnet, daß zur einteiligen Herstellung der gerundeten Außenfläche und ihres einwärts ragenden Ansatzes die Windungen zunächst auf einen Formkörper gewickelt werden, der in den Abmessungen des einwärts ragenden Ansatzes für den fertigen Gegenstand einen auswärts gerichteten Ansatz aufweist und einen gewickelten Rohling mit auswärts ragendem Ansatz ergibt, und daß anschließend eine der beiden konzentrischen Begrenzungsflächen des herzustellenden Gegenstandes (Außenfläche oder Ansatzfläche) durch an sich bekanntes Umstülpen auf die Fertigform des Gegenstandes gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch spiralförmiges Wikkeln eines Fadens oder Streifens hergestellte Rohling mit seinem nach außen ragenden Ansatz, der dem einwärts gerichteten Teil (12) des fertigen Gegenstandes entspricht, in eine derBegrenzungsfläche des Ansatzes angepaßte Einstecköffnung einer ringförmigen Form (13) eingesetzt wird, die eine der Außenfläche des fertigen Gegenstandes entsprechende Außenfläche aufweist, und daß anschließend die die Außenfläche des fertigen Gegenstandes bildende Begrenzungsfläche des Rohlings durch Umstülpen auf die Außenfläche der ringförmigen Form niedergedrückt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umzustülpende Begrenzungsfläche des Rohlings vor dem Umstülpen weich gemacht wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umstülpen des Rohlings mittels einer elastischen Membran (2» erfolgt, die durch Luftdruck verformt und an dem umzustülpendenTeil des Rohlings bis zumVollzug seiner Umstülpung zur Anlage gebracht wird.
5. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem kastenartigen Behälter (14) besteht, der mit einer an seinem Öffnungsrand abgestützten und davon abnehmbaren, die Behälteröffnung überspannenden elastischen Membran (21) versehen ist, einen ringförmigen Formkörper (13) enthält, der eine dem einwärts ragenden Ansatz des fertigen Gegenstandes angepaßte Einstecköffnung und eine der Außenfläche des fertigen Gegenstandes angepaßte Begrenzungsfläche aufweist und an eine abschließbare Saugleitung (16, 17) zum Herstellen eines Unterdruckes in dem Behälter angeschlossen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (14) ein den ringförmigen Formkörper (13) tragenden, mit Luftdurchlässen versehenen Zwischenboden (15) enthält und die absperrbare Saugleitung (16, 17) zentrisch an die im Abstand unter dem Zwischenboden (15) angeordnete Bodenfläche des Behälters angeschlossen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (14) mit einer auf seinen Öffnungsrand (18) deckelartig aufsetzbaren Heizvorrichtung (22, 24) versehen ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) an einem am Öffnungsrand (18) des Behälters schwenkbar gelagerten, aus einer Freigabestellung auf den Behälter niederklappbaren Tragring (19) angebracht und die deckelartige Heizvorrichtung (24) an anderer Stelle gleichfalls am Öffnungsrand des Behälters schwenkbar gelagert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 667 163; »Der Plastverarbeiter«, Heft 9, 1953, S. 266 bis 269.