DE2051865A1 - Formverfahren zur Herstellung von Kunststoff Formteilen, sowie gemäß diesem Verfahren hergestellte Formteile - Google Patents

Formverfahren zur Herstellung von Kunststoff Formteilen, sowie gemäß diesem Verfahren hergestellte Formteile

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DE2051865A1 DE19702051865 DE2051865A DE2051865A1 DE 2051865 A1 DE2051865 A1 DE 2051865A1 DE 19702051865 DE19702051865 DE 19702051865 DE 2051865 A DE2051865 A DE 2051865A DE 2051865 A1 DE2051865 A1 DE 2051865A1
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Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz
Dr. Gertrud Hauser
Dipl.-Ing. Gottfried Leiser
Patentanwälte
8000 MUnchen βθ
EnuberserstraBe 19
FAIREY, Socie"te Anonyme, 6200 Gosselies (Belgien)
"Formverfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, sowie gemäss diesem Verfahren hergestellte Formteile".
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Formverfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen und zwar insbesondere zur Herstellung von aus einem Kern und einer Hülle bestehenden Verbundformteilen.
Der betreffende Kern ist voll oder hohl, aber jedenfalls derart ausgestaltet, dass er wenigstens an seiner Aussengrenzwand eine bestimmte Elastizität aufweist. Die betreffende Hülle besteht aus einer verhältnismässig dünnen Kunststoffschicht, welche nicht nur eine grosse mechanische Festigkeit, sondern ausserdem einen praktisch unbeschränkten Widerstand gegenüber der Luft, sowie den Klimaschwankungen und den Schwankungen der Luftzusammensetzung aufweist.
Gemäss einer Vorzugsausgestaltungsweise der Erfindung wird der betreffende Kern aus einem geeigneten Zellen- bzw. Schaumkunststoff und die betreffende Hülle aus einem dünnen, aus einem geeigneten Kunstharz, wie z.B. Polyester o.dgl. bestehenden Schichtmaterial hergestellt.
Diese Kunststoffbeispiele sind natürlich ausschliesslich als Beispiele ohne irgendeine einschränkende Absicht gegeben. Der betreffende Kern kann insbesondere sowohl voll
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als höhl, sowohl ein- als mehrteilig ausgestaltet sein. Im letzteren Falle kann der Kern seinerseits ebenfalls aus einem * aus einem geeigneten Material hergestellten Kern und einer verhältηis_mässig elastischen Aussenwand bestehen.
Gemäss dem erfindungsmässigen Verfahren wird ein Kern, bei dem wenigstens die Umfangsteile bzw. Oberflächenteile verhältnismässig elastisch sind und dessen Quermasss etwas grosser sind oder doch durch Wärmedehnung während des Formvorganges etwas grosser gemacht werden können als die Endquermasse des Kernes, und wird der betreffende Kern mit wenigstens fc einer dünnen Hülle aus einem widerstandsfähigen Kunststoff umgeben, wobei der betreffende Kern mittels der betreffenden Kunststoffhülle derart belastet und letztere derart stabilisiert wird, dass der betreffende Formteil die erwünschte Endgestalt und Endgrösee erhält.
Der Unterschied zwischen den Querabmessungen des betreffenden Kernes vor und nach mittels der betreffenden Hülle ausgeübten Belastung ist verschieden von Fall zu Fall und hängt von der während des Formvorganges ausgeübten Druckbelastung ab.
An allen geeigneten Stellen im Kern lassen sich konzentrisch bzw. exzentrisch ein oder mehrere volle bzw. hohle Hilfsteile verankern, deren Zweck und Aufgabe natürlich von der Art und Bestimmung des betreffenden Formteiles abhängig sind.
Ferner besteht ebenfalls die Möglichkeit den gemäss dem erfindungsmässigen Verfahren hergestellten mehrteiligen Formteilen innerhalb des Teiles bzw. an dessen Oberfläche angeordnete Verstärkungselemente einzuverleiben.
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Die Kennzeichen und Vorteile der Erfindung geh en deutlich aus der nachstehenden eingehenden Beschreibung hervor. Diese ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung wird durch die beiliegende Zeichnung erläutert, wo
die Abbildung 1 einen Kern mit seiner ursprünglichen Fcjffl und Grosse im Querschnitt wiedergibt;
die Abbildung 2 den umhüllten Kern gemäss der Abbildung 1 schematischerweise wiedergibt, wobei der Gesamtformteil mit seiner Form und Grosse vor der Anwendung des Formverfahrens dargestellt ist;
die Abbildung 3 den eigentlichen Formvorgang schematischerweise erläutert;
und die Abbildungen f und 5 zwei Abarten der gemäss dem erfindungsmässigen Verfahren hergestellten Verbundformteile im Querschnitt schematischerweise wiedergeben.
Auf den Abbildungen 1, 2 und 3 sind die drei Hauptstufen des erfindungsmässigen Formvorganges so schematisch wie möglich erläutert. Im vorliegenden Fall (Abbildung 1) hat der prismatische Kern 1 im Querschnitt eine ursprüngliche Länge L und eine ursprüngliche Höhe H, welche grosser sind als die entsprechenden Abmessungen Ll und Hl nach der Anwendung des erfindungsmässigen Verfahrens. Es handelt sich im vorliegenden Fall um einen einheitlich zusammengesetzten, aus einem verhältnismassig elastischen Material, wie z.B. einem Natur- bzw. Kunstgummi, einem Harz, einem Schaumharz (z.B. einem Schaumpolyurethanharz) usw. hergestellten Kern. Die ursprüngliche Form des betreffenden Kernes kann der nach der Anwendung
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des erfindungsmässigen Formverfahrens erhaltenen endgültigen Form entsprechen oder auch von dieser endgültigen Form bedeutend abweichen.
Die hier auf den beiliegenden Abbildungen dargestellte vollkommen geometrische, viereckige Form ist natürlich nur beispielsweise ohne irgendeine einschränkende Absicht gewählt.
Die zweite Stufe (Abbildung 2) des erfindungsmässigen Vorganges besteht in der Umhüllung bzw. im Einechliessen des ^ betreffenden Kernes mit einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit und chemischer Beständigkeit, wie z.B. einem mit einem Kunstharz imprägnierten Fasermaterial. Meistens wird dafür ein mit einem Kunstharz imprägniertes Glas-, Bor- oder Kohlenstoffgewebe oder dergleiche gewählt» dessen Abmessungen gemäss dem umzuhüllenden bsw. einzuschliessenden Kern 1 bestimmt sind, wobei die Hülle moistens ununterbrochen bzw. geschlossen ist, obschon sie in bestimmton Fällen auch an mehreren Stellen Öffnungen aufweisen kann.
Die betreffende Hülle hat meistens eine durchlaufende P Oberfläche, obschon auch mehrere Öffnungen odor löcher gemäss der Art und Bestimmung dos herzustellenden Formteil«β vorgesehen sein kOnnen.
Während der dritten Stufe (Abbildung 3) des betreffenden Herstellungsvorganges de· erfindungsmässigen Verbundformteileβ : 1-2 werden sämtliche Seiten einer direkt durch Aktion bsi», indirekt durch Reaktion erzeugten Druckwirkung ausgesetzt, wodurch der Kern 1 zusammengedrückt wird und seine endgültige Form, d.h. im vorliegenden Fall die erwünschten Quermaese Ll
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und Hl erhält. Die allseitige Druckwirkung, wodurch der Kern zusammengedrückt wird, ist auf der betreffenden Abbildung 3 durch die Pfeilchen Fl, F2, F3 und FH angezeigt, wovon einige auch Reaktionskräfte wiedergeben können. Die den Verbundteil 1-2 enthaltende und die erforderlichen Druckkräfte gemäss den Pfeilchen Fl, F2, F3 und FH ausübende Form ist hier schematischerweise durch die Elemente 3,1,5 und 6 wiedergegeben.
Die betreffende Form kommt natürlich für die verschiedenartigsten Ausführungsweisen in Frage, wobei sie jedesmal am zweckmässigeten in bezug auf die Art und Bestimmung des herzustellenden Verbundteiles und die zur Erzeugung der erforderlichen Druckwirkungen in den erwünschten Richtungen auf den zu formenden Verbundteil profiliert, bemessen und zusammengesetzt ist.
Insofern bei der Herstellung der Hülle 2 polymerisierbare Substanzen angewandt werden, werden die betreffenden Druckkräfte natürlich auf eine Substanz ausgeübt, welche gemäss einem willkürlichen an und für sich bekannten Verfahren auf die Polymerisationstemperatur der betreffenden Aussenhülle gebracht ist.
Es kommen dafür z.B. Heizformen in Frage, welche mit den verschiedenartigsten bekannten, meistens schon in der üblichen Formtechnik angewandten Heizelementen ausgestattet sind.
Die gemäss dem erfindungsmlssigen Verfahren hergestellten Verbundteile haben ihre Eigentümlichkeit der Tatsache zu verdanken, dass ihr Kern sozusagen einer von der Hülle vor
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ihrer Stabilisierung bzw. Polymerisierung herrührenden Vorspannung ausgesetzt wird, d.h. mit anderen Worten, dass der Kern nach der Fertigung des betreffenden Verbundteiles dauernd unter Spannung gehalten wird, deren Höhe vom Grösserv-
unterschied vor und nach des eigentlichen Formvorganges abhängig ist.
Der betreffende Kern 1 ist entweder einteilig, z.B. den schematischen Darstellungen auf den Abbildungen 1, 2 und 3 entprechend, oder.auch mehrteilig ausgeführt, wobei er im letzteren Falle aus einem oder mehreren, an geeigneten Stellen angeordneten Innenteilen 7 und einem den eigentlichen elastischen Kern 1 bildenden Hüllenteil besteht, welcher derart gedacht ist, dass er eine genügende Druckkraft durch elastische Reaktion auf die Aussenhülle 2 auszuüben vermag.
Es gibt ausserdem die Möglichkeit Hohlkerne 1 anzuwenden. Auf de.r Abbildung 5 ist ein derartiger Hohlkern ψ gezeigt. Die Fora und Abmessungen dieses Hohlkernes lassen sich natürlich auf den verschiedenartigsten Weisen, d.h. geeigneterweise von Fall zu Fall, wählen, wobei er in bestimmten Fällen auch mehrere Höhlungen aufweisen kann.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf das betreffende Formverfahren, sondern ebenfalls auf sämtliche gemäss diesem Formverfahren hergestellte Formteile.
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Claims (1)

  1. Ansprflche
    l.-j Formverfahren zur Herstellung von Kunststoff-Forateilen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kern (1) hergestellt wird, wovon wenigstens der Auseen- bzw. Umfangebereich verhältnismässig elastisch ist und die Quermasse etwas grosser sind oder jedenfalls grosser gemacht werden können als die endgültigen Quermasse des Kernes; dass der betreffende Kern (1) wenigstens mit einer dünnen Schicht (2) eines widerstandsfähigen Kunststoffes umhüllt wird; und dass der betreffende Kern mittels der derart erhaltenen Hülle (2) mechanisch belastet wird und die letztere derart stabilisiert wird, dass der herzustellende Formteil seine erwünschte endgültige Form und Grosse erhält.
    2.- Verfahren gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Quermasse des Kernes (1) vor und nach dessen mechanischer Verformung durch die widerstandsfähige Auesenhülle (2)von der Höhe des angewandten Formdruckes abhängig ist.
    3.- Verfahr·» gemäss dem Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende verhältnismässig elastische Kern (1) homogen ist, d.h. aus einem einheitlichen Material in sämtlichen Teilen hergestellt ist.
    Η,- Verfahren gemlss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffend« verhältnieaässig elastisch« Kern (1) «in Verbündt«il ist, wovon wenigstens die Auseenwände verhältnismässig elastisch sind.
    erfahren gemlss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende
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    Kern (1) ein Vollkern ist.
    6.- Verfahren gemfiss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis ·♦, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) ein Hohlkern ist.
    7.- Verfahren gemfiss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) mit Verstärkungselementen ausgestattet ist.
    8.- Verfahren gemfiss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) eine Vollstruktur hat.
    9.- Verfahren gemfiss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) eine Zellen- bzw. Schaumstruktur aufweist.
    10.- Verfahren gemfiss dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen der betreffenden Zellenstruktur offen sind.
    11.- Verfahren gemfiss dem Anspruch 9, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Zellen der betreffenden Zellenstruktur geschlossen sind.
    12.- Verfahren gemfiss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) ganz oder teilweise mit einem geeigneten Produkt imprägniert ist, z.B. im Hinblick auf eine bessere Haltbarkeit bei bestimmten Anwendungen oder aus anderen Gründen.
    13.- Verfahren gemfiss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Kern (1) aus einem geeigneten Schaumkunststoff, wie z.B. Schaumpolyurethan oder dergleiche und die betreffende Hülle (2) aus einem geeigneten Schicht-
    10 9822./2JD24 . -.,>,·» <**ακ>*>
    BAD ORiGfNAL
    -a-
    mat. lai, d.h. meistens aus einem mit einem Kunstharz imprägnierten Glas-, Bor,- oder Kohlenstoffgewebe hergestellt ist.
    m.- Verfahren gem&ss dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Hülle (2) aus einem polyester-Schichtmaterial hergestellt ist.
    15.- Verfahren gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Hülle (2) nach dem Zusammendrücken des verhäTtnismässig elastischen Kernes (1) durch Polymerisierung stabilisiert wird.
    16.- Sämtliche gem&ss einem, einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche entsprechenden Verfahren hergestellte Formteile.
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    Jc
    Leerseite
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