DE1704377A1 - Verbindung von Kunststoffteilen - Google Patents

Description

• Verbindung von Kunststoffteilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung von Kunststoffteilen, insbesondere auf das gelenkige Verbinden von Sunststoffteilen miteinander, wie es beispielsweise bei einem zusammenlegbaren Behälter in form eines Kastens der Fall ist, bei dem die Seitenwände gelenkig bzw. scharnierartig mit dem Bodenteil in Verbindung stehen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Flachteile aus Kunststoff einstückig herzustellen und die Materialdicke im Bereich der Verbindungskanten so weit zu reduzieren, daß auf Grund der hierdurch vergrößerten Nachgiebigkeit und BewegliNhkeit des Kunststoffs ein Gelenk oder ein Scharnier gebildet ist. Diese Maßnahme läßt sich zwar ohne grdßeren Aufwand durchführen. Mit der Verringerung der Dicke tritt Jedoch eine erhebliche Schwächung des Kunststoffes ein, so daß beim dauernden Gebrauch solcher Gelenkverbindungen ihre teilweise oder völlige Zerstörung in absehbarer Zeit eintritts Hinzu kommt noch, daß der Kunststoff in den verdttnnten Bereichen naturgemäß leichter britohig wird, was den Zerstörungsvorgang des Gelenkes noch fördert und beschleunigt.
• Weiterhin ist ee nicht mehr neu, thermoplastische Kunststoffe mit Geweben zu verbinden. Dabei handelt es sich meist um Siebe oder andere gitterartige Gewebeteile, wie sie beispielsweise in Wasch- oder Spülmaschinen Verwendung finden. Bei der Herstellung derartiger Verbundteile werden die Gewsbe- bzw. Siebelemente in eine entsprechende Form gelegt und dort mit Kunststoff teilweise umspritzt zur Bildung beispielsweise eines Randes bzw.
• Rahmens flir ein Sieb, Die Gewebe- bzw. Siebelemente können dabei aus Kunststoff oder auch aus metallischen Werkstoffen bestehenO Schließlich ist schon der Versuch unternommen worden, Kunststoffteile durch gemeinsames teilweises Umspritzen eines gleichfalls aus Kunststoff bestehenden Verbindungsteils miteimander zu verbinden. Dabei stellt sich das Problem, eine echte Sciiielzverb indung zwischen den unmittelbar zu verbindenden Teilen herbeizuftihren0 Sind die Kunststoffe von gleichartiger Beschaffenheit, so besteht die Gefahr, daß sie beim Umspritsen eines in eine entsprechende Form eingelegten Teils föllig ineinanderfließen.
• Dies hat in vielen technischen Anwendungsfällen bedeutende Nachteile, Bei der Herstellung eines Gelenkes beispielsweise, wobei ein aus Kunststoff bestehender Flachteil in ein anderes Kunststoffgebilde eingespritzt werden müßte, wUrde infolge des Zusammenschmelzens der Kunststoffteile anschließend nur noch eine Verbindung bestehen, die dem Austrittsquerschnitt des Flachteils entspricht. Dieser Querschnitt reicht nicht aus, um die in den meisten Fällen gefährdete Festigkeit auf die Dauer zu garantieren.
• Der Erfindung liegt damit u. a0 die Aufgabe zu Grunde, bei der Verbindung von Kunststoffteilen eine solche Verbindung herbeizuführen, bei der nur in den Berührungsflächen eine gegenseitige Schmelzverbindung sustandekommt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß bei der Verbindung von Kunststoffteilen direkt miteinander oder indirekt durch Verbindungselemente aus Kunststoff eine technisch einwandfreie und hochfeste Verbindung dadurch erzielt wird, daß die Verbindung zwischen einem masaiven Kunststoffteil und einem Teil aus Kunststoffaser-Vlies hergestellt ist durch gegenseitiges, inniges Berunren der zu verbindenden Zonen der beiden Teile während des Formens des massiven Kunststoffteils. Die Teile aus Faser-Vlies haben schlechtere Wärmedurchgangszahlen als nassiver thermoplastischer Kunststoff,1 wodurch zur Erzielung der Schmelzverbindung in den Bertthrungsbereichen nur eine relativ dtinne Schicht des Verbindungsteile aus Faservlies zum Aufschmelzen gebracht wird. Der weitaus gröste Teil des Querschnittes des Verbindungsteils aus Faser-Vlies bleibt während der Herstellung der Verbindung nach der Erfindung erhalten, so daß für die Festigkeit der gesamten Verbindung die gesamte Kontaktfläche zwischen den zu verbindenden Kunststoffteilen in Tragen kommt. Der erfindungsgemä#e Effekt ist insofern tiberraschend, als beim Umspritzen von entsprechenden, massiven thermoplastischen Kunststoffteilen weitgehend schlechte Erfahrungen gemacht worden sind. Ein Wegschmelzen des Vliesgegenstandes beim Anformen des Kunststoffes ist nicht zu befürchten, weil das Vlies, welches Raumtemperatur besitzt, mit dem zu verbindenden heißen Kunststoff in Berührung gebracht wird und die restliche Wärme des Kunststoffes sehr schnell von dem Werkzeug abgeführt wirdO Die erfindungsgemäße Verbindung läßt sich durch verschiedene Verfahren verwirklichen. Es kann z. B. der messive Kunststoffteil durch An- und/ oder Umspritzen mit dem Teil aus Kunststoffaservlies in Verbindung gebracht werden, Dabei ist es vorteilhaft, den Teil aus Kunststoffaservlies in eine geeignete Spritzform einzulegen und in einem Arbeitsgang das An- oder Umspritzen des massiven Kunststoffteils vorzunehmen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, den massiven Kunststoffteil durch Pressen mit dem Teil aus Kunststoffaservlies in Verbindung zu bringen. Das Pressen kann in kaltem oder warmen Zustand erfolgen. Darüberhinaus kann nach einem weiteren Verfahren der massive Kunststoffteil in Form von Halbzeug durch Warmverformen mit dem Teil aus Kunststoffaservlies vereinigt werden. Schließ. lich ist im Rahmen der Erfindung auch daran gedacht, daß die Verbindung des massiven Kunststoffteils mit dem Kunststoffteil aus Faservlies während der Polymerisation oder bei der Vulkanisation durch Gießen oder Extrusion oder ähnliches erfolg. Es kann beispielsweise ein Aufextrudieren der Formmasse auf das Vlies erfolgen, wobei zO B. eine Verfestigung der Räder eintritt.
• Weiterhin kann mit Metall- oder Kunststoffolie beschichtetes Vlies mit einem geeigneten Festkunststoff verbunden werden. Andererseits ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Verbindung in Kombination mit einem Klebstoff vorzunehmen. Bisher war es tblich, daß bei Polyolefinverklebungen normalerweise eine Oxtdation der Oberfläche durch Beflammung oder dergleichen erfolgen mußte. Diese Maßnahme hat vorwiegend im Zusammenhang mit dem Kaschieren Bedeutung. Bei der erfindungsgemäßen Verbindung ist eine Beflammung oder Oxydation durch andere Mittel nicht erforderliche Die erfindungsgemäße Verbindungsart ist für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten vorteilhaft anwendbar. Mit der Verbindung von Kunststoffteilen aus Faservlies mit massiven Kunststoffteilen können beispielsweise Gelenke oder Scharniere hergestellt werden. Hierfür müssen die Kunststoffteile aus Faservlies als Flachteile ausgebildet sein. Auch bei der Fertigung von Faltschachteln bzw. von zusammenlegbaren Behältern können die Seitenteile untereinander und mit dem Boden erfindungsgemäß gelenkig verbunden werden. Das gleiche gilt fifr den Deckel solcher Behälter. Da es weiterhin bekannt ist, die verschiedensten Arten von Faservlies aus Kunststoff herzustellen, können mit entsprechend durchlässig ausgebildeten Faservliesteilchon auch filter- und siebähnliche Gegenstände angefertigt werden.
• PUr Filter und Siebe eignet sich am besten ein sogenannter Wirrvlies aus Kunststoff, das unversiegelt vorliegen muß. Auch fur Kaschier- und Extrudierverfahren läßt sich die Erfindung vorteilhaft ausnutzen.
• Auch zur Herstellung von beispielsweise Tragelementen eignet sich die erfindungsgemä#e Verbindung hervorragend. Hierfür empfiehlt es sich, die Enden einer oder mehrerer Lagen aus Kunststoffaservlies mit einem Teil aus massives Kunststoff zu verbinden. Dieser Teil bildet dabei zumeist den Traggriff, während die Lagen aus Kunststoffaservlies das Fassungsvolumen des Tragelementes umschließen0 Um zu gewährleisten, daß bei der Vereinigung aller Lagenenden mit dem festen Runststoffteil eine hinreichende Verbindung erfolgt, empfiehlt es sich, im Rahmen der Erfindung, die Enden der Lagen gegeneinander versetzt anzuordnen.
• In den Fällen, in denen die Lagen bzw. die Placheleiente aus Kunststoffaservlies größere Flächen einnehmen, für die eine erhöhte Festigkeit gefordert wird, können die Teile aus tunststofffaservlies durch Rippen aus Massivkunststoff versteift werden.
• Ein Beispiel für den vorstehend erwähnten Pan ist ein großflächiges Sieb oder ein Filter. Bei der Herstellung derartiger Teile ist es darüberhinaus möglich, die Anspritzkanäle im Bereich der Versteifungsrippen anzuordnen.
• Abschließend kann die Erfindung dazu verwertet werden, einen Zweifarbondruck herzustellen. Hierftir ist eslediglich notwendig, daß die Teile aus Massivkunatstoff sowie diejenigen aus Kunststoffaservlies in unterschiedlichen Farben vorliegen. Auch ist es möglich, zwei oder mehrere Vliesteile durch ein oder mehrere Kunstatoffteile zu verbinden.
• In den Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch erläutert.
• Die Abbildungen 1 und 2 zeigen im Querschnitt zwei grundsätzliche Beispiele für das Um- bzw. Anspritzen von Kunststoffteilen aus Faservlies mit thermoplastischem Kunststoff. Die Abbildung 3 erläutert ebenfalls im Querschnitt eine scharnier- bzw. gelenkartige Verbindung zweier Kunststoffteile im Rahmen der Erfindung. Die Abbildung 4 zeigt eine Faltschachtel, deren Seitenteile sowohl mit den Bodenteil wie auch untereinander erfindungsgemäß verbinden sind. Die Abbildungen 5 und 5 a zeigen einen Behälter im Schnitt und als Draufsicht, der teilweise aus Kunststoff in Form von Faservlies besteht. Gemaß den Abbildungen 6 und 6 a sind als Pilter dienende Faser-flies-Teile mit einem Rahmen versehen. Die Abbildung 7 stellt ein Tragelement dar und es zeigt e@schlie#lich die Abbildung 8 einen weiteren Filter. Beide Teile sind ebenfalls erfindungsgemäß hergestellt.
• In der Abbildung 9 ist ein weiteres Tragelement dargestellt, das vorzugsweise fEr den Transport von Flaschen ausgebildet ist.
• Die Abbildung 9 a zeigt im Querschnitt ausschnittweise den raggriff gemä# der Ausführungsform nach Abbildung 9.
• Die Verbindung gemä# der Abbildung ist dadurch zustandegekomxen, daß beispielsweise ein Kunststoffteil 1 aus Faser-Vlies in eine entsprechende Formeingebracht und dort von einem thermoplastischen Kunststoff 2 umspritzt worden ist. Erfindungsgemäß entsteht dabei in den Berührungsflächen zwischen den Teilen 1 und 2 eine Schmelzverbindung. GeiU derABbildung 2 ist ein Kunststoffteil 4 aus Faser-Vlies durch Anspritzen oder durch Angiessen mit einem Teil 5 aus thermoplastischem Kunststoff verbunden. Die Abbildung 3 zeigt ein Ausftihrungsbeispiel im Rahmen der Erfindung, gemäß dem zwei gunetßtoffteile 6 und 7 mit einem Faser-Vliesstreifen 8 aus Kunststoff verbunden sind. Der Streifen 8 stellt dabei eine gelenk- bzw. scharnierartige Verbindung zwischen den Teilen 6 und 7 dar. Auf die gleiche Weise erhält die Faltschachtel 9 gemäß der Abbildung 4 in den Bereichen 10, 11 und 12 scharnierartige Verbindungen, die einen häufigen Gebrauch der Schachtel 9 bei gleichbleibender Festigkeit gestarten. Der Behälter 13 gemäß den Abbildungen 5 und 5a ist in seinem Teil 14 mit einem Kunststoffmantel aus Faser-Vlies versehen. Zur Herstellung von Filtern gemäß den Abbildungen 6 und 6a können durchlässige Faservliesteile 15 mit massiven Rahmenteilen 16 aus thermoplastischem Kunststoff verbunden werden.
• Das gleiche gilt für den Gegenstand gemäß der Abbildung 8, der lediglich etwas komplizierter ausgebildet ist. Die Abbildung 7 zeigt schließlich ein Tragelement, dessen Bodenteil 17 und die beiden Traggriffe 18 und 19 aus massivem, thermoplastischem Kunststoff bestehen, während die beiden Seitenteile 20 und 21 aus Kunststoff in Form von Paser-Vlies gebildet sind. Auch bei dieser Ausführungsform gewährt das erfindungsgemäße Verfahren eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen den Teilen 17 und 20, 21 bzw. zwischen diesen und den Teilen 18 und 19. Das Tragelement 22 gemäß der Abbildung 9 besteht aus einem massiven Kunststoffteil 23 und Kunststoffteilen 24 aus Faservlles. Der massive Kunststoffteil 23 bildet den Traggriff, wilrend die Teile 24 das Fassungsvolumen des Tragelementes 22 umschließen.
• Die Öffnungen 25 dienen zur Aufnahme des Flaschenhalses. Wie aus der Abbildung 9 a hervorgeht, sind die Enden 26 der Teile 24 in dem Teil 23 versetzt angeordnet. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei allen Enden 24 auch Seitenflächen mit dem Teil 23 in Beruhrung kommen.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e : Verbindung von Kunststoffteilen direkt miteinander oder indirekt durch Verbindungselemente aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet daß die Verbindung zwischen einem massiven Kunststoffteil und einem Teil aus Kunststoffaser-Vlies hergestellt ist durch gegenseitiges, inniges Bertihren der beiden Teile während des Formens des massiven Kunststoffteils.

   2. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Kunststoffteil durch An- oder Umspritzen mit dem Teil aus Kunststoffaser-Vlies in Verbindung gebracht wird.

   3. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Kunststoffteil durch Pressen mit dem Teil aus Kunststoffaser-Vlies in Verbindung gebracht wird.

   4,, Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Kunststoffteil in Form von Halbzeug durch Warmverformen mit dem Teil aus Kunststoffa8er-Vlies in Verbindung gebracht wird.

   Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Kunststoffteil bei der Polzzerisation oder bei der Vulkanisation durch Gießen oder ähnliches mit dem Kunststoffteil aus Faser-Vlies in Verbindung gebracht wird.

   6. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffteil aus Faser-Vlies als Flachelement zur Ausübung von Gelenk- bzw. Scharnierfunktionen ausgebildet ist0 70 Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzichnet, daß zur Herstellung von beispielsweise ragelementen die Enden einer oder mehrerer Lagen aus Kunststofffaser-Vlies mit einem Teil aus massivem Kunststoff verbunden sind.

   So Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet. daß die Enden der Lagen gegeneinander versetzt angeordnet sind.

   9e Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet. daß die Lagen bzw. Flachelemente aus Kunststoffaser-Vlies durch Rippen aus Massivkunststoff versteift sind.

   10. Verbidung nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet. daß die Anspritzkanäle im Bereich der Rippen angeordnet sind.

   11. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung von Zweifarbendruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile aus Massivkunststoff und Kunststoffaser-Vlies in unterschiedlichen Farben vorliegen, 12. Verbindung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung in Kombination mit Klebstoff erfolgt, L e e r s e i t e