DE2159502A1 - Dreidimensionaler, hohler Gegenstand aus Kunststoff sowie Halbfabrikat und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

12.526 30/el

PATENTANWÄLTE
Dr. rer. nut. DiETIP. LOUIS
DipL-Fhys. CLAUS Po." ILAU
Pipl.-lng. FRANZ LOHRENTZ
8500 NORNBERQ
KESSLERPLATZ ϊ

Firma PQWER-LECTRIC LIMITED, Staines, Middlesex / England

Dreidimensionaler« hohler Gegenstand aus Kunststoff sowie Halbfabrikat und Verfahren zu dessen

Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von dreidimensionalen Gegenständen» insbesondere von Gehäusen» Kästen od. dgl.» aus Kunststoff. Insbesondere befasst sie sich mit einem dreidimensionalen» hohlen Gegenstand in Form eines Kastens» Gehäuses od. dgl. mit mehreren miteinander verbundenen Wänden aus im wesentlichen formsteifem Kunststoff. Gleichzeitig betrifft sie ein Halbfabrikat sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gegenstandes«

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Die Herstellung von Kunststoffgehäusen ist schwierig, insbesondere, wenn diese verhältnismässig tief sind, da die verwendeten Spritzgiessmaschinen kein sehr zufriedenstellendes Aussehen ergeben, falls der hergestellte Artikel eine beachtliche Ausdehnung in der Richtung der gegenseitigen Bewegung der zwei Formhälften aufweist. Es ist beispielsweise unmöglich, ein Gehäuse zu erzeugen, dessen Seiten- und Umfangswände überall gleichmässige Dicke haben, da üblicherweise ein Ziehwinkel von wenigstens zwei Grad erforderlich ist. Ausserdem ist es auch nicht möglich, Vorsprünge oder Versteifungsrippen an den Seitenwänden des Gehäuses anzuformen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und die Möglichkeit zur Erzeugung von dreidimensionalen, hohlen Gegenständen aus Kunststoff zu bieten, deren Wände sowohl gleichmässige Dicke aufweisen als auch mit Vorsprüngen od. dgl. versehen sein können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass der Gegenstand aus einer eine Anzahl der miteinander verbundenen Wände enthaltenden Tafel aus steifem Kunststoff gebildet ist, welche an den Verbindungsstellen der Wände abgebogen ist, und dass zwei vor dem Biegen nicht benachbarte Wändje der Tafeln entlang einer Linie über an einer der beiden Wände vorgesehene Führungselemente, in die eine

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Kante der% jeweils zeiten Wand eingreift, verbunden sind. Die Führungselemente können beispielsweise von einer Nut, einer Ausnehmung oder auch von zwei auf beiden Seiten der Kante der zugeordneten Wand vorgesehenen Vorsprüngen gebildet sein.

Das erfindungsgemässe Gehäuse bzw. der Kasten nach der Erfindung lässt sich relativ leicht mit gleichmässiger Wandstärke herstellen, wobei es zudem ohne weiteres möglich ist, Vorsprünge od. dgl. von nahezu beliebiger Form an den Wänden des Kastens bzw. Gehäuses anzuformen.

Zur Herstellung eines Hohlkörpers gemäss der Erfindung dient zweckmässigerweise ein Halbfabrikat, welches als Tafel aus im wesentlichen steifem Kunststoff ausgebildet ist, die eine Mehrzahl verbundener Wände aufweist, wobei zwei nicht aneinander stossende Wände derart angeordnet sind, dass sie beim fertigen Artikel verbindbar sind, wobei ferner eine der beiden zu verbindenden Wände Führungselemente zur Aufnahme einer Kante der jeweils anderen Wand aufweist.

Bei der Herstellung des hohlen Gegenstandes gemäss der Erfindung wird bevorzugt so vorgegangen, dass ein Halbfabrikat der vorstehend geschilderten Ausbildung an den Verbindungsstellen zwischen den Wänden abgebogen wird und die Kanten der. einen Wände in die Führungselemente der anderen Wände ·

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eingesetzt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und. Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Heizlüfters, welcher ein erfindungsgemäss ausgebildetes Gehäuse aufweist;

Figur 2 eine Draufsicht auf das zur Herstellung des Gehäuses gemäss Figur 1 verwendete Halbfabrikat;

Figur 3 einen Schnitt durch das Gehäuse der Figur 1 und

Figur 4 in vergrössertem Massstab eine Ecke des Gehäuses.

Der in Figur 1 gezeigte Heizlüfter weist ein Gehäuse 10 aus steifem Kunststoff, beispielsweise aus einem ABS-Kunststoff, auf. Das Gehäuse 10 besitzt einen Deckel 12, einen Boden 14, zwei Seitenwände 16 und eine Rückwand 18. Die Vorderseite des Gehäuses 10 wird von einem Metallgitter 20 und zwei Abschnitten 22 und 24 aus Aluminium-Profilmaterial gebildet. Das gesamte Gehäuse 10 wird durch -vier Schrauben 26 zusammengehalten, welche die Seitenwände 16 an den Enden der Aluminium-Profilstücke 22 und 24 festlegen. ' ·

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Das Kunststoffgehäuse 10 ist aus dem Halbfabrikat 30» welches in Figur 2 gezeigt ist, hergestellt« Das Halbfabrikat ist im·Wege des Spritzgiessens hergestellt und umfasst Deckel 12, Boden 14 und Seitenwände 16, die sämtlich mit der Rückwand 18 verbunden sind« Wie leicht zu ersehen ist, bildet die Oberseite des Halbfabrikates 30 die Innenseite des Gehäuses 10. Das Gehäuse wird dabei so hergestellt, dass zuerst die Klappen bildenden Wände 12, 14 und 16 um neunzig Grad gegenüber der Rückwand 18 nach oben gebogen werden. Entlang der Linien, an denen die Klappen bzw. Wände 12, 14 und 16 an die Rückwand 18 stossen, ist eine im Querschnitt dreieckige Nut 32 ausgebildet, welche einen Basiswinkel von neunzig Grad aufweist und deren Tiefe annähernd der halben Dicke des Halbfabrikats bzw, der Tafel 30 gleich ist. Auf diese Weise wird, wie die Figuren 3 und 4 erkennen lassen, bei Biegen das Halbfabrikats 30 entlang der Linien 32 in ,der noch zu beschreibenden Weise die Nut 32 geschlossen, wo-« durch.ein gleichmässiges Biegen der Tafel 30 entlang der gewünschten Linie 32 unterstützt wird.

Das Halbfabrikat 30 weist ausserdem weitere Nuten 34 auf, welche Verlängerungen von zwei der Nuten 32.auf die Wände 16 sind. Die Zeichnung lässt erkennen, dass die Breite der Wände 16 etwas grosser ist als die Breite der Rückwand 18, um so die Nuten 34 unterbringen zu können. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Nuten 34 hinsichtlich. '

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ihrer Form den Nuten 32 ähnlich) obwohl dies nicht wesentlich ist. Die Seitenkanten 36 der Deckwand 12 und dex" Bödenwand 14 sind derart zugespitzt, dass sie in ihrer Form den Nuten 34 entsprechen. Dies führt dazu, dass bei Biegen des Halbfabrikats 30 entlang der Nuten 32 die Kanten 36 in die Nuten 34 eingreifen und in diesen gehalten werden (Figur 4),

Um das Gehäuse in seiner endgültigen Form zu erhalten ist es nun lediglich erforderlich, nach innen gerichteten Druck auf die beiden Seitenwände 16 auszuüben und so dafür Sorge zu tragen, dass die Kanten 36 der Wände 12 und 14 nicht aus ' den Nuten 34 herausgleiten. Dies wird durch die Schrauben 26 bewerkstelligt, welche abgesenkte Bohrungen 42 in den Seitenwänden 16 durchsezten und in Dreiviertel-Rundstücke 36 eingreifen, welche an den komplizierten Profilelementen 22 und 24 ausgebildet sind. Im Hinblick auf ein besseres Aussehen und zum Zwecke weiterer Sicherung der Verbindung ist an beiden Profilstücken 22 und 24 jeweils eine Ausnehmung bzw. Nut 33 ausgebildet, welche jeweils die äussere Kante des Deckels 12 oder Bodens 14 aufnimmt« Die Profilelemente 22 und 24 weisen ausserdem einander gegenüberliegende Nuten 40 auf, welche das Metallgitter 20 aufnehmen und halten. Ein kleiner- überstehender Zapfen 44, welcher an dem Halbfabrikat 30 ausgebildet ist, hilft bei der Anbringung des oberen Profilelementes'22. Eine überstehende Leiste 46 verbindet *

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das obere Profilelement 22 mit dem unteren Profilelement und schirmt gleichzeitig einen eventuellen unschönen Spalt zwischen den Enden des Gitters 20 und den Seitenwänden 16 ab.

Eine Reihe von Zapfen 50 ist unmittelbar anschließend an eine der Nuten 34 an Jeder Seitenwand 16 ausgebildet. Diese Zapfenreihe dient als weiterer Schutz gegen eine Abwärtsbewegung der Deckwand 12. Selbstverständlich könnten die Nut 34 und die entsprechende, angeschärfte Kante 36 vollständig ™ durch zwei solche Zapfenreihen ersetzt werden, von denen eine oberhalb und eine unterhalb der Lage der Kante der Deck- · wand des fertigen Gegenstandes angeordnet sein müsste. Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, ein Paar zueinander paralleler Leisten an der Seitenwand 16 anzubringen. Falls zusätzliche Sicherheit erwünscht ist, ist es auch möglich, eine geringe Menge eines Klebstoffes entlang der Linie anzubringen, entlang der die Kante der Deckwand 12 jeweils gegen ■ die Seitenwand 16 stösst. M

In dem Halbfabrikat bzw. der Tafel 30 ist eine Anzahl weiterer Öffnungen bzw. Durchbrechungen vorhanden. In der Deckwand 12 ist ein Gitter 52 ausgebildet, welches als Einlass für das Gebläse dient. Ausserdem sind zwei rechteckige Löcher 54 vorhanden, welche Schalter 56 aufnehmen. In der Boderiwand sind vier Befestigungslöcher 58 vorgesehen, welche·

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zur Aufnahme von Befestigungsschrauben zur Festlegung des nicht gezeigten, üblich ausgebildeten Gebläses am Gehäuse dienen. Eine Durchbrechung 60 und Lagerzapfen 62 dienen zur Anbringung eines Klemmenblockes, die Löcher 64 haben den Zweck, einen Litzenhalter bzw. eine Kabelsicherung anbringen zu können. In der Rückwand 18 ist eine Durchbrechung 66 für das Anschlusskabel vorgesehen. Ausserdem sind noch zwei Zentrierlöcher 70 vorhanden, deren Zweckbestimmung weiter unten noch beschrieben werden soll, sowie eine Reihe von dekorativen und zur Kühlung dienenden öffnungen 72 an der Bodenwand 14.

Die Rückseite der Tafel 30 ist eben mit Ausnahme dekorativer Elemente,beispielsweise Rippen 74, um das Einlassgitter 52. Eine dekorativen Zwecken dienende Riffelung bzw. Rippen-Ausbildung kann ausserdem an der Vorder fläche des Profilelementes 22 vorhanden sein.

Wie Figur 3 erkennen lässt, erstrecken sich die Kanten der Seitenwände 16 über die Deckwand 12 und - sogar noch etwas weiter - unter die Bodenwand Ϊ4, wodurch gewährleistet ist. dass sich der Boden. 14 etwas oberhalb des Bodens, auf dem das Gerät steht, befindet.

Bei der Herstellung des Gehäuses 10 aus dem Halbfabrikat bzw. der Tafel 30 wird diese zuerst gegenüber der in Figur.2

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gezeigten Stellung umgedreht und auf einen aufrecht-stehenden, rechteckigen Block gelegt, dessen Oberfläche der Fläche der Rückwand 18 gleich ist. Die Zentrierlöcher 70 übergreifen Vorsprünge an dem Block und die Wände 12, 14 und 16 überragen die Seitenkanten des Blockes. Auf die Tafel bzw. das Halbfabrikat 30 wird dann ein Heizelement abgesenkt, welches aus vier stangenartigen Elementen besteht, die die vier Kanten der Rückwand 16 bedecken. Aufgrund der Wärme-Einwirkung biegt sich die Kunststofftafel entlang der Nuten 32 und die f Wände 12, 14 und 16 fallen .unter der Wirkung der Schwerkraft in eine etwa vertikale Stellung. Anschliessend wird das Heizelement entfernt, so dass der Kunststoff sich abkühlt, worauf: das Gehäuse von dem Block abgenommen wird.

Um zu gewährleisten, dass die vier Ecken des Gehäuses, welche an den Ecken der Rückwand 18 liegen, sauber ausgebildet sind, müssen Tiefe' und Lage der Nuten 32 und 34 sowie die Form der · Kanten 36 so gewählt werden, dass sie jeweils zueinander pas- · sen. Die genauen Parameter, welche zur Erreichung einer be- ' stimmten Form erforderlich sind, können leicht durch Ermittlung der Geometrie des fertigen Körpers festgestellt werden.

Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine rasche Herstellung von Kästen od. dgl. welche relativ komplizierte Form aufweisen, beispielsweise Öffnungen, Vorsprünge oder Rippen an ihren Seitenwänden besitzen. Die Seitenwände des Gehäuses ·

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können schalenförmig oder abgerundet ausgebildet sein, so dass die Aufnahme eines Bauelementes möglich 1st, das grosser als die Gehäuse-Öffnung 1st. Ausserdem 1st es möglich, die Seltenwände mit Ansätzen od. dgl. zu versehen, um ein Einbauteil in einer gewünschten Stellung zu halten. Die Seitenwände können hinsichtlich ihrer Dicke beliebig variiert, gegebenenfalls auch stufenförmig ausgebildet werden, ohne dass es erforderlich wäre, einen vorbestimmten Ziehwinkel einzuhalten. Insbesondere ist es möglich, die Seitenwände ™ gleichmässig dick herzustellen. Ausserdem ist die Wahrscheinlichkeit von Störungen oder Beschädigungen der Oberfläche praktisch ausgeschlossen.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren wurde zwar der Kunststoff unter Wärme-Einwirkung gebogen. Es ist jedoch imter entsprechenden Verhältnissen auch möglich, das Biegen in kaltem Zustand auszuführen. Zn diesem Falle wird ein entsprechender Kunststoff, beispielsweise Polystyrol, verwendet und Λ die Nuten 32 worden so geformt, dass sich die Wirkung von Kunststoff-Scharnieren ergibt.

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Claims (6)

Patentansprüche

1.j Dreidimensionaler, hohler Gegenstand in Form eines Kastens, Gehäuses od. dgl. mit mehreren miteinander verbundenen Wänden aus im wesentlichen formsteifem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (10) aus einer eine Anzahl der miteinander verbundenen Wände (12, 14, 16, 13) enthaltenden Tafel (30) aus steifem Kunststoff gebildet ist, welche an den Verbindungsstellen (32) der Wände abgebogen ist, und dass zwei vor dem. Biegen nicht benachbarte Wände (12, 16; 14, 16) der Tafei entlang einer Linie über an einer,der beiden Wände (16) vorgesehene Führungselemente (34), in die eine Kan-

te (36) der jeweils zweiten Wand (12, 14) eingreift verbunden sind. , " '..'·· _f

2. Gegenstand nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass j die Führungselemente (34) an zwei gegenüberliegenden Wänden (16) des Gegenstandes (10) vorgesehen sind, und dass die freien Enden der gegenüberliegenden Wände (16) durch von dem hohlen Gegenstand getrennte Bauteile (22, 24, 26) zusammengeholten sind, welche eine Fläche dee Gegen-

" . Standes bilden. · . ' . . . ·

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3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungselemente (34) eine Nut, eine Ausnehmung oder zwei auf beiden Seiten der Stirnkante (36) der anderen Wand (12, 14) gelegene Vorsprünge dienen.

4. Gegenstand nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er als Gehäuse (10) für einen Heizlüfter dient.

5. Halbfabrikat zur Herstellung eines Gegenstandes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Tafel (30) aus im wesentlichen steifem Kunststoff ausgebildet ist, die eine Mehrzahl verbundener Wände (12, 14, 16, 18) aufweist, wobei zwei nicht aneinanderstossende Wände (12, 16; 14, 16) derart angeordnet sind, dass sie beim fertigen Artikel verbindbar sind, und dass eine der beiden zu verbindenden Wände (16) Führungselemente (34) zur Aufnahme einer Kante (36) der jeweils anderen Wand (12, 14) aufweist.

6. Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen, hohlen Gegenstandes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

. 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halbfabrikat gemäss Anspruch 5 an den Verbindungsstellen (32) zwischen den V/änden (12, 14, 16, 18) abgebogen wird und die Kanten (36) der einen Wände (12, 14) in die Führungselemente. (34) der anderen Wände (17) eingesetzt werden.

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