DE1247609B - Verfahren zur Herstellung von stossdaempfenden Eckkoerpern aus Schaumstoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:.
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B29d

Deutsche KL: 39 a3 -23/00

1247 609
H 41077 X/39 a3 30. November 1960 17. August 1967

Verfahren zur Herstellung von stoßdämpfenden Eckkörpern aus Schaumstoff

Anmelder:

James Sutton Hardigg,

South Hadley FaUs, Mass. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte, München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

James Sutton. Hardigg,

South Hadley Falls, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Dezember 1959 (856807)

Die Priorität der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 2. Dezember 1959 ist in Anspruch genommen worden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stoßdämpfenden Eckkörpern aus Schaumstoff, insbesondere Polyurethanschaumstoff, für Verpackungsbehälter.

Stoßdämpfende Eckkörper aus Schaumstoffen oder anderen Elastomeren, wie Gummifasern, sind bekannt. Es ist auch bekannt, solche Eckkörper aus würfelförmigen Elementen zusammenzustellen, von denen eine große Anzahl gemeinsam in Form einer Platte mit entsprechenden Schlitzen hergestellt werden.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Ver- 15
fahren der eingangs genannten Art verfügbar gemacht
werden, bei dem Eckkörpervorfabrikate in besonders
zweckentsprechender, raumsparender Weise hergestellt werden. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß Eckkörper im flachgelegten Zustand 20
L-förmige Elemente bilden, und dementsprechend ist
das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einer Form gleichzeitig 2, 4, 6 usw.
L-förmige Elemente hergestellt werden, die mit ihren
Schenkeln so ineinandergreifen, daß sie eine recht- 25 y

eckige Form bilden.

Reine Schaumstoffeckkörper haben zwar ein aus- steifungsrohre angeordnet werden, indem diese vor gezeichnetes Stoßdämpfungsvermögen, sind jedoch dem Einbringen des Schaumstoffes in die Form auf statischen Belastungen nur in sehr geringem Umfang entsprechende Führungsstifte der Form aufgeschoben gewachsen. Bei den bekannten Eckkörpern aus 30 werden, wobei auf der die Form abdeckenden Platte würfelförmigen Elementen ist es deshalb bereits be- Öffnungen entsprechend der Anordnung der Fühkannt, in der Mitte jedes Würfels eine durchgehende rungsstifte vorgesehen sind, um beim Einfüllen des Öffnung vorzusehen. Die bekannten Würfel bestehen Schaumstoffes die Luft entweichen zu lassen. Bei den aus Gummifasern, die in zweckentsprechender Weise fertigen Kissen bzw. den zusammengesetzten Eckvulkanisiert worden sind, und bei diesem Verfahren 35 körpern wird eine statische Last vorwiegend oder ergibt sich eine Verdichtung der Wände der Öfimm- ausschließlich von den Versteifungsrohren aufgenomgen, so daß hierdurch eine gewisse Versteifung erzielt men, während Stöße vorwiegend oder ausschließlich wird. durch den Schaumstoff aufgenommen werden, weil

Es ist ferner bekannt, die Wände von Verpackungs- die Versteifungsrohre unter Wirkung eines Stoßes behältern dadurch leicht und doch widerstandsfähig 40 knicken, so daß die sich dadurch ergebende Verzu machen, daß kurze Rohrstücke mit ihrer Achse formung des Rohres vom Schaumstoff aufgefangen senkrecht zur Wandfläche zwischen zwei Platten eingesetzt werden, so daß eine honigwabenartige Struktur gebildet wird, die beiderseits fest abgeschlossen ist.
Hierdurch ergeben sich sehr steife und doch leichte 45
Wände; an Stoßdämpfung ist hierbei allerdings nicht
gedacht worden.

In weiterer Ausbildung des Verfahrens gemäß der
Erfindung werden statischen Belastungen besser als
die bisher bekannten Eckkörper gewachsene stoß- 50 seite,
dämpfende Eckkörper dadurch verfügbar gemacht, Fig. 3 ein Element nach Fig.. 1 in flacher oder

daß in die Mitte der einzelnen Kissenflächen Ver- auseinandergelegter Form, - - "

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wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines stoßdämpfenden Elements, das in einen Behälter eingesetzt werden kann,

F i g. 2 eine Ansicht eines solchen mit Elementen ausgestatteten Behälters, mit abgenommener Vorder-

3 4

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3, fen, biegsamen Rohr 28 (Fi g. 2 und 4) bestehen.Dieses

Fig. 5 einen Grundriß einer Form, einer Abstreif- Rohrelement, das vorzugsweise aus einem Kautschukplatte und einer Unterlage, in der gleichzeitig eine oder Chloroprenpolymerisatrohr besteht und das in Anzahl von Elementen nach F i g. 3 hergestellt wer- kurzen Längen angewandt wird, wobei es seitlich in den kann, 5 dem elastomeren Material abgestützt wird, wirkt im

Fig. 6 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der wesentlichen als Säule, die gegen Abbiegen unter

Teile nach Fig. 5, einer statischen Belastung geschützt ist, sich jedoch

Fig. 7 einen Grundriß der geformten, stoßdämp- bei Auftreten von Stoßkräften in axialer Richtung biegt

fenden Elemente, bevor diese zu Einzelelementen ge- oder knickt. In einem Kissen von 10 X 10 X 5 cm maß Fig. 3 zerschnitten worden sind, io wird bei Anwendung eines Gummirohrs von 10mm

Fig. 8 eine Seitenansicht des Gegenstandes der innerem Durchmesser und 3 mm Wandstärke die stati-

F i g. 7. sehe Belastungsfähigkeit um 100 bis 200 % vergrö-

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, besteht das stoß- ßert, ohne daß die Stoßaufnahmefähigkeit des Kissens

dämpfende Element gemäß F i g. 1 aus einer Unter- oder die Dauerhaftigkeit desselben wesentlich ver-

lagelO von im allgemeinen L-förmiger Gestalt, die 15 ringertwird.

vorzugsweise aus Wellpappe besteht. Diese Unterlage Wie sich aus den F i g. 3 und 4 ergibt, können die 10 setzt sich aus einem Mittelteil 12 und zwei Seiten- Elemente nach F i g. 1 in flacher Form, d. h. mit ebenteilen 14 zusammen. Die Seitenteile 14 sind mit dem liegender Unterlage 10, verschickt und gelagert wer-Mittelteill2 durch Faltlinien 16 verbunden, welche den. Sie können dann in bekannter Weise zu Eckvorzugsweise aus gepreßten Faltrillen bestehen. Ent- 20 körpern zusammengesetzt und an bzw. in Behältern lang dieser Rillen 16 sind die Seitenteile 14 mit Bezug befestigt werden.

auf den Mittelteil 12 um 90° hochgebogen. Infolge Fig. 5 zeigt einen Fqrmaufbau. zur Herstellung

dieser rechteckigen triedrischen Gestalt stoßen die von Elementen nach F i g. 1, der aus einer Form 30,

freien Kanten der Seitenteile 14 auf einer Linie 18 einem Boden 32 und Seitenteilen 34 besteht. Die

zusammen und werden dort durch Klammern 20 oder 25 Form 30 ist oben offen, und in ihr Inneres ragen vom

andere geeignete Befestigungsmittel verbunden. ■ Boden 32 her eine Anzahl von Stiften 36, die in glei-

An jedem Teil der Unterlage 10 befindet sich ein chen Abständen voneinander angeordnet sind. Auf

Kissen 22 oder ein ähnlicher Körper aus zusammen- dem Boden 32 der Form liegt eine Abstreifplatte 38,

drückbarem, zelligem, elastomerem Material, das sich die im wesentlichen der Abmessung des Bodens ent-

jeweils nach außen erstreckt. Diese Kissen bestehen 30 spricht und in der Öffnungen 40 entsprechend der

vorzugsweise aus Polyurethanschaumstoff und sind Anordnung und Größe der Stifte 36 angebracht sind,

jeweils an der Rückseite der Unterlagen angebracht, so daß die Abstreifplatte über die Stifte auf den

so daß sie mit diesen fest verbunden sind. Selbsrver- Boden 32 der Form gelegt werden kann. Als weiterer

ständlich können für diesen Zweck auch andere Teil des Formzusammenbaus wird eine Pappplatte 42

Werkstoffe, wie Schaumgummi, verwendet werden, 35 angewandt. Diese Platte 42 ist durch eingepreßte

die an der Unterlage angeklebt oder in anderer Weise Faltlinien 16 in Abteilungen unterteilt und darüber

befestigt sind. Diese zusammenpreßbaren zelligen hinaus entsprechend den Linien 44 geschnitten. Diese

elastomeren Werkstoffe setzen sich im wesentlichen Schnitte 44 sind jedoch unterbrochen, so daß Ver-

aus kleinen Luftzellen zusammen, wodurch aus- bindungsteile 46 stehen bleiben. Wie sich insbesondere

gezeichnete stoßdämpfende Eigenschaften erzielt 40 aus dem obersten Teil der Fig. 5 ergibt, können aus

werden. der Pappe 42 vier L-förmige Unterlagen 10 für stoß-

Die Elemente gemäß Fig. 1 lassen sich in Be- dämpfende Elemente hergestellt werden, die ersicht-

hälter einsetzen, wodurch diese bzw. der Inhalt der- lieh in der Platte mit ihren Schenkeln ineinander-

selben gegen Stoß geschützt wird. In Fi g. 2 ist ein greifen.

solcher gegen Stoß geschützter Behälter dargestellt, 45 Bei der Herstellung der stoßdämpfenden Elemente innerhalb dessen sich ein Gegenstand oder Innen- gemäß der Erfindung wird zunächst in eine Form 30 behälter 24 befindet, der mit den Inrienwandungen eine Abstreifplatte eingebracht, indem diese über die des Außenbehälters 26 nicht in Berührung steht. In Stifte 36 der Form geschoben wird und sich auf den jeder Ecke des äußeren Behälters befindet sich ein Boden 32 der Form auflegt. Dann wird über jeden stoßdämpfendes Element nach F i g. 1, wobei die 50 Stift 36 ein Gummirohr 28 geschoben, dessen Länge Unterlagen 12, 14 desselben gegen den inneren Be- etwa der Höhe der Form entspricht. Schließlich wird halter 24 gerichtet sind und die Kissen 22 sich gegen in die Form eine an sich bekannte Schaumstoff erdie inneren Oberflächen des äußeren Behälters 26 zeugende Isocyanat-Polyesterreaktionsmischung einlegen, gegossen, und zwar zweckmäßig entlang der Längs-

Die Kissen der stoßdämpfenden Elemente schützen 55 mittellinie. Auf die Oberseite der Form wird dann die

den inneren Behälter oder Gegenstand 24 gegen Be- Platte 42 aufgelegt, die durch einen entsprechenden

Schädigungen durch Vibration oder Stoß. starren Rahmen, der in der Zeichnung nicht dar-

Um die statische Belastungsfähigkeit der Kissen gestellt ist, in seiner Lage gehalten wird. Es ist im und auch die Beständigkeit derselben gegenüber allgemeinen zweckmäßig, zwischen der Oberseite der Vibrationsbeanspruchungen wesentlich zu erhöhen, 60 Form und der Platte 42 einen Zwischenraum von ohne daß die Stoßbelastung derselben wesentlich etwa 0,4 bis 0,8 mm zu lassen, damit die Luft aus der verringert wird, kann in jedes Kissen ein Element Form beim Ausdehnen der Reaktionsmischung enteingebettet werden, welches eine gewisse Steifigkeit weichen kann. Wenn die Reaktionsmischung schäumt, gegenüber Druckbeanspruchungen besitzt und das so steigt sie in der Form hoch und dehnt sich bis an sich in Richtung der auftretenden Belastung erstreckt. 65 die Oberseite aus, wobei sämtliche Seiten und Ecken Dieses Element kann aus einer starren Stange aus der Form ausgefüllt und die Rohre 28 eingebettet Gummi oder einem anderen elastischen Material be- werden. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, ist die Platte mit stehen, oder es kann aus einem verhältnismäßig stei- einer Anzahl von Luftaustrittsöffnungen 48 versehen,

Claims (2)

Luftlöcher zwischen dem Mittelpunkt jedes Eckenteils und der äußeren Ecke derselben anzuordnen, während sie in den Mittelteilen der Form um die Rohre herum angeordnet sind. Die schäumende Reaktionsmischung haftet fest und dauerhaft an der Platte 42, und es ist wünschenswert, daß die Mischung auch gut an den Rohren 28 haftet. Dies ist der Fall, wenn die Rohre 28 aus Chloropren- Form, bei denen die schäumende Reaktionsmischung io nicht durchschnitten wird. In den F i g. 7 und 8 sind in die Ecken fließt, wie in Fig. 5 dargestellt, die die Schnitte 50 dargestellt, durch die der Schaumstoffblock in die einzelnen Kissen 22 unterteilt wird, von denen jedes in seinem Mittelpunkt ein Rohr 28 enthält. Die Schnitte 50 können durch entsprechende 15 Sägen hergestellt werden, und sie stimmen mit den Faltlinien 16 und den Schlitzen 44 der Platte 42 überein. Nachdem die Schnitte 50 eingesägt worden sind, kann die Platte in dreiteilige Kissenpolster unterteilt werden, indem einfach entlang den Schlitzen 44 gepolymerisatschlauch hergestellt werden. Die im Han- 20 zogen wird, wobei die kurzen Verbindungsstücke 46 del verfügbaren Gummischläuche sind auf ihrer auseinandergerissen werden. Auf diese Weise entOberseite gewöhnlich mit Talk oder einer Silicon- stehen dreiteilige Kissenpolster, welche eine Unterverbindung versehen, die an sich verhindern wurden, lage aus Wellpappe besitzen und die das stoßdämpdaß die Polyurethanschaummasse daran haftet, und fende Element in flacher Form bilden, wie es in den wenn derartiges Gummirohr für den vorliegenden 25 Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Zweck angewandt wird, sollte dieses vorher in ent- Obwohl in den Fig. 3 bis 5 ein Verfahren zur sprechender Weise gewaschen werden, um einen sol- gleichzeitigen Herstellung von vier stoßdämpfenden chen Belag zu entfernen. Wenn der sich ergebende Elementen dargestellt ist, kann selbstverständlich in Polyurethanschaum fest an dem Gummirohr haftet, der Praxis die Form auch größer ausgeführt werden, so wirkt der sich ergebende Kissenaufbau in optimaler 30 damit in ihr eine größere Anzahl von Elementen her-Weise, da das Gummirohr fest in der Polyurethan- gestellt werden kann. masse eingebettet ist und die ganze Außenseite des Rohres von dem zelligen elastomeren Material unterstützt wird. Die Rohre werden also durch den Schaumstoff seitlich stabilisiert, so daß sie einer senkrechten Belastung gut widerstehen. Unter Druck wird sich das Gummirohr deformieren, und der größte Teil ernes Stoßes wird von dem Polyurethanschaumkörper aufgenommen. Die erforderliche Menge der Reaktionsmischung, die in der Form verwendet wird, kann leicht durch einen Vorversuch festgestellt werden, wobei es wünschenswert ist, daß die Form vollkommen gefüllt ist, ohne daß große Hohlräume darin verbleiben und daß ein möglichst geringer Überschuß an Harz durch die Schlitze und Luftlöcher der Form austritt. Wenn die Schaumbildung beendet ist, wird die Masse in der Form einer Wärmebehandlung unterworfen. In F i g. 6 ist die der Wärmebehandlung in der Form unterworfene Masse dargestellt. Dann wird der Forminhalt aus der Form mit Hilfe der Abstreifplatte 38 entfernt, diese wird von dem Formstück abgetrennt, so daß der feste Block des Polyurethanschaumes zurückbleibt, in den die Rohre 28 eingebettet und mit dem Schaum fest verbunden sind. Die Platte 42 haftet fest auf der Oberfläche des Schaumkörpers. Die Entnahme des Schaumkörpers aus der Form und die Trennung desselben von der Abstreifplatte kann dadurch erleichtert werden, daß diese Teile, bevor sie mit der Re Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von stoßdämpfenden Eckkörpern aus Schaumstoff, insbesondere Polyurethanschaumstoff, für Verpackungsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Form gleichzeitig 2, 4, 6 usw. L-förmige Elemente hergestellt werden, die mit ihren Schenkeln so ineinandergreifen, daß sie eine rechteckige Form bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mitte der einzelnen Kissenflächen Versteifungsrohre angeordnet werden, indem diese vor dem Einbringen des Schaumstoffes in die Form auf entsprechende Führungsstifte der Form aufgeschoben werden, wobei auf der die Form abdeckenden Platte Öffnungen entsprechend der Anordnung der Führungsstifte vorgesehen sind, um beim Einfüllen des Schaumstoffs die Luft entweichen zu lassen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 777 757; französische Patentschrift Nr. 1197 331; USA.-PateEtscüriften Nr. 1 696 341, 2 298 986, 376 530;

Zeitschrift TARA, März 1958, Nr. 105, S. 61 bis 65.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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