DE2263704A1

DE2263704A1 - Vorrichtung zum formen von verschmolzenem thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2263704A1
Application number: DE2263704A
Authority: DE
Inventors: Walter Henry Smarook
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1973-08-30
Also published as: DE2263704B2; FR2166130B1; IT973049B; JPS4878282A; DE2263704C3; JPS5651895B2; GB1424338A; FR2166130A1; CA1001814A; BE793429A; US3765810A

Description

PATENTANWÄLTE

DlpL-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 6 FRANKFURTAM MAIN

TELEFON (0611)

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE

Case - 8710-G

28. Dezember 1972 UNION CARBIDE CORPORATION

Gu/gm 270 Park Avenue

New York, N.Y. 10017

USA

Vorrichtung zum Formen von verschmolzenem thermoplastischem Material.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von verschmolzenem thermoplastischen Material.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art machen die Anwendung von Hochdruck zur Durchführung des Formens von verschmolzenem thermoplastischen Materialien erforderlich. Wegen des Erfordernisses derartiger Drücke und weil in derartigen Vorrichtungen zyklisch geformt wird, stellen diese Vorrichtungen hochkomplexe Maschinerien dar; abgesehen von der Komplexität dieser Vorrichtungen sind diese gewöhnlich nicht in der Lage, in einem einzigen Formungsschritt geformte Artikel mit

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expandierten Querschnitten von komplexen Geometrien,z.B. nach Art von Honigwaben herzustellen.

Die Erfindung schlägt daher eine Vorrichtung zum Formen von verschmolzenem thermoplastischem Material unter Anwendung von Niedrigdrucken vor, mittels derer Artikel mit expandierten Querschnitten und komplexen Geometrien herstellbar sind. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Paar von Platten, deren Berührungsflächen einen Schmelzpunkt von 7O⁰C oder mehr aufweisen?'die sich über Heissverleimung/thermisch/formbarem Material verbinden ,wobei eine oder beide der Platten während des Expandierens des thermisch formbaren Materials zwischen den Platten belüftbar sind, indem die Platten auseinandergezogen werden, während das thermisch verformbare Material durch Heissverleimung mit den Platten verbunden wird. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Platten bis auf 70⁰C oder weniger erwärmt sowie eine Einrichtung zum Auseinanderziehen der Platten, während das thermisch verformbare Material mit den Platten verbunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mittels derer thermisch verformbare Materialien unter niedrigem Druck und im wesentlichen in einem einzigen Formungsschritt geformt werden können.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Expandieren der Form und thermisch verformbaren Materialien vorzuschlagen, so daß geformte Objekte mit komplexen Querschnittsgeometrien in einer einzelnen Formungsstufe herstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht weiterhin das Expandieren des Querschnitts von thermisch verformbaren Materialien ohne die Verwendung von ' Bläh - bzw. Verschäumungsmitteln,

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so daß geformte Artikel herstellbar sind, die expandierte Querschnitt sausdehnungen von geringem Gewicht aufweisen.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Formen von expandierten Strukturen aus thermisch verformbarem Materialien in einer einzelnen Forinungsstufe vor-

wobei die Vorrichtung
zuschlagen, / Perforationen in ihren Flächen aufweist, welche Perforationen hinterschnittene lückenartige Elemente um ihre Peripherie besitzen.

Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Expandieren des Querschnitts an thermisch verformbaren Materialien vorzuschlagen, und zwar in einer einzelnen Formungsstufe, so daß ein Querschnitt mit einem vorbestimmten Muster und regelmäßig gestaltete und voneinander unter Abstand vorgesehenen Lücken bzw. Zellen entsteht.

Weitere wichtige Merkmale der Erfindung werden in den nun folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines weitmaschigen Metallnetzes, das als herausnehmbare Formplatte in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird;

Fig. 2-4 eine Abfolge der notwendigen Schritte zum Vergrößern der Querschnittsfläche eines Rohlings aus thermisch verformbarem Material gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei zwei Bogen eines weitmaschigen Metalls gemäß Fig. 1 als herausnehmbare Formplatten in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet sind;

Fig. 5 eine expandierte Struktur, die nach dem Verfahren der Figuren 2-4 hergestellt ist;

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Pig. 6 eine zweite Art eine" herausnehmbaren Formplatte mit einer perforierten Fläche, die in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird;

Pig. 7 eine expandierte Struktur, die mit einer der herausnehmbaren Formplatten nach Fig. 6 hergestellt ist und in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird;

>Fig. 8 eine Vergrößerung des rippenartigen Elements der expan-, dierten Struktur nach Fig. 7;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Typs einer Formplatte zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.10 eine Ansicht und Fig. 11 einen Schnitt durch ein mit der Formplatte nach Fig. 9 hergestellten Gegenstand;

Fig.12 eine Ansicht und Fig. 13 einen Schnitt durch eine perforierte Formplatte zur Verwendung in der erfindungs-. gemäßen Vorrichtung;

Fig.14 zwei der Formplatten nach den Figuren 12 bis 13 , und zwar in nicht miteinander fluchtender Anordnung zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.15 eine Ansicht und Fig. 16 einen Schnitt durch einen mit den nicht miteinander fluchtenden Formplatten nach Fig. 14 hergestellten Rohling;

Fig.17 perspektivisch eine teilweise Ansicht, Fig.18 eine teilweise Ansicht von der Rückseite und

Fig.19 .einen teilweisen Schnitt durch eine weitere perforierte Formplatte zur Verwendung in der erfioidungsgemäßen Vorrichtung ;

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Eig.2O eine Draufsicht und Fig.21 einan Schnitt aurch einen mit den Formplatten nach Fig. 17-19 hergestellten Rohling;

Fig.22 eine weitere Formplatte;

Fig.23 eine Draufsicht auf die Formplatte nach Fig.22 zusammen mit einer Formplatte nach Fig. 12 und 13;

Fig.24 eine Draufsieht,Fig.25 eine Ansicht von unten und Fig.26 einen Schnitt durch einen weiteren expandierten Rohling.

Im folgenden werden in der Beschreibung und den Patentansprüchen verwendete. Fachausdrücke definiert:

"Thermisch verformbar" bedeutet, daß das damit beschriebene Material bei 25⁰C fest ist und bei Temperatur neu geformt werden kann.

Material bei 25⁰C fest ist und bei einer höher liegenden

"Thermoplastisch" bedeutet, daß das Material bei 25⁰C fest ist und über einer etwas höheren Temperatur erweicht bzw. fließbar wird.

"Duroplastisch" bedeutet, daß das Material bei 25⁰C fest ist und unter höheren Temperaturen weder weicher noch fließbar oder neu verformbar ist.

"Kristallin" bedeutet, daß das Material ein bestimmtes Röntgenmuster für mindestens 50$ der Struktur seiner Polymerisate be^slwlfin es einer Röntgenanalyse ausgesetzt ist.

"Amorph" bzw. nichtkristallin" bedeutet, daß das Material für mehr als 50$ seiner Polymerisate kein bestimmtes bzw. ein gegensinniges Röntgenmuster darstellt, wenn es einer Röntgenanalyse ausgesetzt ist.

"Ta" ist die Temperatur, bei welcher ther—. moplastisches Material heiß verleimbar ist.

"Tm- " ist der Schmelzpunkt eines kristallinen Polymerisats.

"Tg" ist bei einem amorphen . - - : · Polymerisat die Temperatur, bei welcher dieses Polymerisat sich von einer brüchigen in eine gummiartige Be-

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"⁶" eingegangen am.....i..i..I.3._

schaffenheit verändert. Bei einem kristallinen Polymerisat ist dies die Temperatur, bei welcher das Polymerisat glasig wird "bzw. die kristallinische Beschaffenheit verschwindet.

"Kunststoff» "bezieht sich auf natürliche oder synthetische Harze.

"Normalerweise fest" bedeutet fest bei 25⁰C .

"Nass ","Feucht" oder "nässend" bedeutet die relative Fähigkeit eines Materials, eine Flächenberührung mit einem enderen Material einzugehen.

"Heißverleimung" bedeutet die Fähigkeit eines Materials, an ein zweites Material anzuhaften, während das erste Material über seiner Tm oder Tg in geschmolzenem Zustand ist.

"Shhmelzpunkt" bedeutet die Temperatur, bei welcher ein Material erweicht oder schmilzt.

"Zähe Fliesseigenschaften" bedeutet die Eigenschaft eines MaterialSj im gegossenen Zustand durch die Einwirkung äusserer Kräfte ohne weiteres derart verformbar zu sein, daß die geometrische Querschnittsfläche eines derartigen Materials sich unter Einwirkung dieser Kräfte wesentlich verändert.

"Wärme- Verzerrungspunkt" bedeutet die Temperatur eines Materials gemessen nach ASTMD-648.

Die meisten thermisch verformbaren Materialien besitzen eine Ta, das heißt eine Temperatur, bei welcher sie mit anderen Materialien heißverleimbar sind. Handelt es sich dabei um ein kristallines Polymerisat, so "wird die Ta bei etwa 5-1O⁰C

- 7 30983S/ 107 1

----- ■ · 22 637 (H

- 7 über der Tm eines derartigen Polymerisats erreicht. ·

Im Falle von amorphen Materialien variiert die Ta "beträchtlich, und zwar je-nach Struktur und Molekulargewicht des Materials. Bei amcrphen Polymerisaten kann daher die Ta etwa 3o bis 15o°C über der Tg von derartigen Polymerisaten liegen.

Die Tm oder Tg variiert:bei bestimmten Polymerisatsstrukturen je / Molekulargewicht und Dichte des Polymerisats .

Im folgenden wird ein Überblick über die Polymerisate gegeben, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnenjund zwar mit einer Aufstellung ihrer jeweiligen Tm oder Tg und ihrer Ta in Grad Celsius. Die hier aufgeführten Ta-Werte wurden speziell im Hinblick auf diejKlebefähigkeit des Polymerisats an ein Aluminium substrat bestimmt./wesentlic^d.ieselben Ta-Werte können erreicht werden, wenn das Poliymerisät mit anderen Substraten verleimt wird.

Polymerisat Tg ■ Tm Ta

1. Polyäthylen - 126 135-140 Dichte =0.96

Schmelzindex = 3-5

2. Polyäthylen - 122 130-135 Dichte =0.94

Schmelzindex = 12-15

3. Polyäthylen Dichte = 0.924 Schmelzindex = 1.2

4. Polyvinylchlorid

5. Nylon-6

6. Nylon-6,6

7. Polycaprolacefcon

8. Polyurethan (Polyäther)

	100-108	120
• 5	—	155
60	215-220	240
65	260	270
-	58	60
	130-170	160-180

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Polymerisat Tg Tm Ta

9. Polysulfon 185 - 300

10.	Polypropylen	-5 to 0	165-170	170
11.	Polycarbonat	150	-	225
12.	Polymethylmethacrylat	90	-	160
13.	Polystyrol	100	-	185
14.	Polystyrol (schlagfeste Sorte)	100	-	180
15.	Pölyacetal	-60	165	170
16.	90/10 Mol-$ Copolymerisat eines Polymethacryl nitril & Styrol	115	—	240

17. 70/30 Mo3># Copolymerisat 50-60 - 120-130 eines Polyvinylalkohol

u. PolyvinylacetatS

18. 94.2/5.7 M0I7.76 Copoly- 20 - 110 merisat von Äthylen und

Xthylacrylat

19'. 91.8/8 2 Mol-# Copoly- 18 - 110 merisat von Äthylen und
Acrylsäure

20. 82/18 Gew.% Copolymerisat -15 - 120 von Äthylen und Vinylacetat Schmelzindex =2.3

21. Styroljbutadien 90 - 19O Copolymerisat

22. Styrolacrylnitril- 100 - 19O Copolymerisat

23. Hydroxypropyl - 100 - 110

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Polymerisat Tg Tm Ta

Gemisch einer

24. Lösung aus Polystyrol 115-120 - 235 und Polyphenyloxid

25. Celluloseacetat 170 - 180-190

26. Acryl->nitrilbutadien- ' 100-104 - 180 styrol-Terpolymerisat

27. Copolym'erisat von Äthylen - 98 130 und Natriumsalz aus Methacrylsäure

Nun hat sich herausgestellt, daß der Querschnitt eines thermisch

verformbaren Materials ohne weiteres zu expandieren ist, so daß eine große Anzahl von Fertigprodukten entsteht, die über eine breite Auswahl von expandierten ,Querschnittsgeometrien verfügen, und zwar durch Expandierendes Querschnitts eines Rohlings von derartig thermisch verformbarem Material:in einer Vorrichtung, die über Formplatten verfügt, mittels derer die übereinstimmende Ausbildung von einer oder mehreren Zellen von reduziertem Druck innerhalb des expandierten Querschnitte eines derartigen Rohlings,^una daß JBelüftungseinrichtungen zum Belüften der Zellen während des Expandierens dieses Querschnitts vorgesehen sind, so daß der Druck innerhalb der Zellen mit dem Druck außerhalb des Rohlings ausgeglichen wird und dadurch die Einheitlichkeit und Integrität der entstehenden Querschnittsgeometrie

hergestellt wird.

des expandierten Rohlings^ Das Expandieren des Rohlings wird durchgeführt, während der Rohling erwärmt ist, so daß das Material in einen thermisch verformbaren Zustand gebracht wird, d.h.,. der Rohling wird auf eine Temperatur erwärmt, die nicht größer ist, als der Schmelzpunkt des thermisch verformbaren Materials. Das Material wird in der Vorrichtung nach der Erfindung expandiert

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und belüftet zwischen einem Paar von voneinander trennbaren,

luft-^durchlässigen Formplatten, deren Trennung

die gewünschte Expansion und Belüftung des Rohlings aus thermisch verformbarem Material erlaubt, während der Rohling an die Oberflächen dieser Formplatten angelegt ist, und zwar, wie weiter unten näher beschrieben, während des Expandierens.

Die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung basiert auf den Eigenschaften verschiedener Materialien, insbesondere von

thermoplastischen Polymerisaten, um eine Heiß·

verleimung mit praktisch allen Substraten auszuüben, und zwar

"bei einer Temperatur Ta, die gewöhnlich über der Tg bzw. der .Tm des thermoplastischem Polymerisates liegt.

In geschmolzenem oder gegossenem Zustand befeuchten daher die thermoplastischen Polymerisate praktisch alle Substratoberflächen und ermöglichen dadurch eine Verleimung, In einigen Fällen geht dieses Adhäsionsphänomen verloren , wenn das thermoplastische

Polymerisat abkühlt, und zwar unterhalb seiner Tm oder Tg.

Wenn daher ein Rohling aus thermoplastischen Polymerisaten zwischen zwei Formplatten einer erwärmten Form gelegt wird, so daß die Temperatur der Formplatten etwa 5 - 10⁰C über der Ta des Polymerisats des Rohlings beträgt, und die Formplatten mechanisch voneinander getrennt werden, so ist die Haftfähigkeit des Polymerisats an die Oberflächen der Formplatten größer als die klebenden Fließeigenschaften des Polymerisats selbst, und

in zwar während der Trennung der Platten bzw./der Expandierstufe.

Infolgedessen ist es möglich, die Formplatten über einen bestimmten Abstand voneinander mechanisch zu trennen, wobei die PoIy-

der Platten merisate^.noch mit . den. Oberflächen Verbunden sind, ohne daß eine Unterbrechung der Adhäsionsfähigkeit zwischen diesen Oberflächen und dem geschmolzenen Material eintritt.

Wenngleich sich die Masse des expandierten, schmelzbaren Materials nicht verändert, so wird die Querschnittskonfiguration des schmelzbaren Materials in Richtung auf die beiden voneinander getrennten Platten expandiert, und zwar infolge der Adhäsions-

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kräfte zwischem dem geschmolzenen thermisch verformbaren Material und den Oberflächen der Platten. Der Grad, "bis zu welchem die Quertschnittsfläche des geschmolzenen Materials auf diese Weise expandiert werden kann, ist daher in erster Linie bestimmt durch die Festigkeit der Adhäsionsverbindung zwischen dem geschmolzenem Material und den Oberflächen der Formplatten, sowie der Menge von thermoplastischem Harz in den Rohlingen^in gegossenem Zustand. Je stärker diese Adhäsionsverbindung ist, umso größer ist der Betrag des Kohäsionsflusses, der in das gegossene Harz eingelassen werden kann, ohne daß eine Zerstörung der Adhäsionsverbindung auftritt. Die Festigkeit der Verbindung ist daher abhängig von der Beschaffenheit des thermoplastischen Harzes in dem Rohling, der Beschaffenheit des Materials der Formplatten, des Ausmasses, in dem der Oberflächenbereich der Formplatte in Berührung mit dem geschmolzenem Rohling steht und der Klebefestigkeit und Fließeigenschaften des Polymerisats.

Die Verwendung als Formflächen von Materialien,die ohne weiteres durch den geschmolzenen Kunststoffrohling zu befeuchten sind, erlauben daher einenbreiterqi Abstand äer Formflächen von dem damit verbundenen geschmolzenen'Kunststoffm als dies bei solchen Formflächen der Fall ist, die aus Materialien hergestellt sind, die nicht ohne weiteres von dem geschmolzenen Rohling zu befeuchten sind. Bei der Verwendung von Rohlingen in Gestalt von kontinuierlichem Bogen- bzw. Bahnmaterial ist es daher möglich, einen größeren Bereich·der Oberflächen der Formplatten zu befeuchten, so daß stärkere Adhäsionskräfte zwischen geschmolzenem Rohling und Formplatten erreicht werden.

Wenn die Formplatten, mit denen das erwärmte thermisch verformbare Material verbunden j st, voneinander getrennt werden, so entstehen Lücken bzw. Zellen von reduziertem Druck.innerhalb des expandierten Teils des Kunststoffes. Obgleich die Masse des

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Kunststoffs sich dadurch nicht verändert, erhöht sich jedoch das Volumen des expandierten Querschnittes des Kunststoffs.Die Frequenz mit der fliese Zellen gebildet werden, sowie ihre Große und Form, das heißt das Muster der Zellen, wird zu einem großen Teil determiniert durch das Muster der Stellen bzw. der Berührungsflächen, die zwischen den Formflächen und den expandierten Kunststoff während des Expandierens bestehen. Um das gewünschte Muster dieser Zellen aufrecht zu erhalten, ist es notwendig, die Zellen während des Expandierens zu belüften, so daß der Druck innerhalb der Zellen mit dem Druck außerhalb des expandierten Materials ausgeglichen ist.

Das Muster der Berührungsflächen bzw. Berührungsstellen zwischen den Formflächen und dem thermoplastischem Rohling kann ohne weiteres variiert werden. Beispielsweise können die Berührungsflächen der Formplatten und/oder des Rohlings mit unterschiedlichen geformten Ausnehmungen bzw. Erhebungen ausgebildet sein, so daß, wenn die Berührungsflächen der Formplatten und des Rohlings mit ihren jeweiligen Vorderseiten aneinander gelegt werden, nur erhabene Flächen der Formplatten und des Rohlings tatsächlich einander berühren. Weiterhin können Muster .

von Berührungsflächen hergestellt werden, indem Formplatten und Rohling Verwendung finden, deren Berührungsflächen eine sieb, - gitter -oder netzartige Konfiguration aufweisen. Hierbei berühren sich nur die Stränge der Siebe, Gitter oder Netze. Die offenen Flächen in den Sieb, - gitter- bzw. netzartigen Konfigurationen bieten keine Kontaktfläche zwischen den Formplatten und den Rohlingen. Diese verschiedenen Arten von Flächenausführungen in den Formplatten und/oder den Rohlingen stellen daher wenigstens einige Berührungsflächen zwischen den Flächen der Formplatten und den Flächen des Rohlings her. Wenn der Rohling beispielsweise die Form eines Bogen- bzw. Bahnmaterials besitzt, das glatte und¹ flache Berührungsflächen aufweist, so können Kontaktflächen zwischen den Flächen des Rohlings und der Formplatten hergestellt werden, indem Formplatten benutzt werden,

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die eine erhabene Berührungsfläche besitzen, die so ausgebildet ist, daß nur erhabene Flächen die Flächen des Rohlings berühren, oder indem Formplatten verwendet werden, die siebartige Berührungsflächen aufweisen. Umgekehrt, wenn die Formplatten flache glatte Flächen aufweisen, kann der Rohling mit derselben ausgewählten Art von erhabenen oder siebartigen Flächenbereichen versehen sein, die das gewünschte Muster für die Berührungsfläche herstellen.

Vorzugsweise· kann das gewünschte Kontaktmuster zwischen den Formflächen und dem thermoplastischem Rohling ganz allgemein als Perforationselement ausgebildet sein, welches ein Muster von einzelnen und getrennten Perforationen an den Berührungsflächen zwischen dem oberen und unteren Flächen des Rohlings und den Berührungsflächen der beiden Platten herstellt, wenn der'Rohling in der Form zwischen den beiden Formplatten eingesetzt ist.

Diese Perforationen können in der Ebene der Berührungsfläche zwischen den Formplatten und dem Rohling bogenförmig, beispielsweise in Gestalt eines '.'Kreises oder einer Ellipse oder winkelig, beispielsweise in Gestalt eines Dreiecks, Rechtecks, Sechsecks, oder planar, mit bogenförmigen und winkeligen Seiten, zum Beispiel als Halbkugel oder als Teil eines Kreises ausgebildet sein.

Die an jeder der Berührungsflächen zwischen den Formplptten und dem Rohling vorgesehenen Perforationen besitzen im allgemeinen während des Expandierens eines Rohlings dieselbe Größe und Form, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Perforationen von unterschiedlicher Größe und/oder Form können auf einer oder auf beiden Seiten der beiden Berührungsflächen verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist

der zu expandierende Rohling aus thermisch verformbarem Material

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zwischen ein Paar von Formplatten eiagejetzt, vcn denen eine sich über dem Rohling befindet, die als obere Formplatte bezeichnet werden kann, und die andere Formplatte befindet sich unterhalb des Rohlings und wird als untere Formplatte bezeichnet. In dieser Ausführungsform wird der Rohling zwischen den beiden Formplatten expandiert, und zwar in einer vertikalen Ebene oder Richtung. Der Rohling kann jedoch auch in einer wagerechten Ebene oder Richtung expandiert werden, indem die beiden Formplatten auf jeder Seite des Rohlings vorgesehen sind und im übrigen sich so verhalten, wie es im Zusammenhang mit dem Expandieren in vertikaler Richtung beschrieben wurde. In einem derartigen Expandierprozess in horizontaler Richtung könnte eine der Formplatten als die untere Formplatte und die andere als die obere Formplatte dienen.

Die an der Berührungsfläche zwischen der oberen Formplatte und der oberen Fläche des Rohlings vorgesehenen Perforationen sind obere Perforationseinrichtungen und die Perforationen, die an der Berührungsfläche zwischen der unteren Formplatte und der unteren Fläche des Rohlings vorgesehen sind, sind untere Perforationseinrich- ⁿ§fi.ⁿeiner bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung fluchten die oberen Perforationen nicht in einer vertikalen Ebene mit den unteren Perforationen; d.h., daß obere und untere Perforationseinrichtungen nicht dieselbe Größe und Form besitzen,oder,sofern sie in Größe und Fora überein-

stimmen, daß das Muster der Perforationen in der oberen Formplatte der vertikalen Ebene so angeordnet ist, daß großenteils nur ein teilweises Fluchten jeder einzelnen oberen Perforation mit jeder einzelnen unteren Perforation möglich ist. Die beiden perforierten Teile können daher so angelegt und positioniert sein, daß in der vertikalen Ebene zwischen jeder einzelnen oberen und jeder einzelnen unteren Perforation überhaupt kein Überlappen eintritt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung sind die beiden perforierten Teile jedoch so angelegt und positioniert, daß in der vertikalen Ebene jede Perforation in jedem der perforierten Teile zwei oder mehr Perforationen in dem anderen perforierten Teil überlappt.

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In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung sind perforierte Platten als Perforationseinrichtung /'/endet, um das Muster der Berührungsfläche zwischen den Flächen des Itohlinge und den Flächen der Formplatten herzustellen. Die perforierten Platten ermöglichen die Berührung mit den diese Platten berührenden Flächen des Bogens in den Bereichen, in denen keine Perforationen in den Platten vorgesehen sind.

Das gewünschte Huster des Berührungsbereiches für die Berührungsflächen der beiden Formplatten bzw. des Rohlings kann auch durch andere Perforationseinrichtungen hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Negativ des gewünschten Musters verwendet · und nuf die Berührungsfläche des Bogens aufgebracht werden, welche die Formplatten berührt bzw. das'Negativ kann auf die Berührungsfläche der Formplatten selbst aufgebracht v/erden, und zwar in Form von Abdeckeinrichtungen, beispielsweise kreisförmige ,elliptische, sechseckige, rechteckige, dreieckige usw. Ausschnitte aus Dichtband, Packpapier, "ilylar"-Folie, einer von der Fa.üupont hergestellten Folie bzw. anderen Materialien, die das .Ankleben des geschmolzenen thermoplastischen Materials an die ^'lachen der Formplatten verhindert. Auf diese Weise haftet der geschmolzene Kunststoff nur . ... an den Berührungsflächen zwischen den Formplatten und dem Bogen an, an denen keine Abdichteinrichtung vorgesehen ist.

Diese Negative funktionieren daher, wenn sie als Perforationseinrichtung in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden, in einer Art und Jeise, die der Funktion der perforierten Fornplatten entgegengesetzt ist, die weiter oben näher beschrieben i"urde · Diese Negativ-Perforationseinrichtungen verhindern daher Kontakte an den Berührungsflächen zwischen den Flächen dos Roh lings und der Berührungsfläche der beiden Formplatten an ei on Stellen der Berührungsfläche, v/o derartige Negativ-Perfo:rv:tionzeir.irichtungen vorhanden sind. Andererseits wird durch die V';i'v/eii(!ung von perforierten Formplatten kein Kontakt an derar-i,JT:n Berührungsflächen hergestellt, v/o die leeren Berührungsflächen der Fo3?mplatten nicht vorhanden sind, d.h. in den Be-

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reichen der Berührungsflächen, die den Perforationen in den Formplatten gegenüberliegen. Grundsätzlich funktionieren jedoch beide der genannten Perforationseinrichtungen auf dieselbe "Weise, d.h. in jedem Fall v/ird ein Perforationsmuster in der Berührungsfläche zwischen den Berührungsflächen der Formplatten und den Flächen des Rohlings hergestellt.

los kann also gesagt werden, daß die Querschnittsgeometrie des expandierten Rohlings von der Anlage der Berührungsflächen abhängt, die in den Kontaktflächen der Formplatten hergestellt wird, bzw. den Flächen der Negativ-Perforationseinrichtung, die den Rohling berührt. Diese Anlage bestimmt, bis zu welchem Grad die Kontaktflächen der Perforationseinrichtung und des Rohlings während des Expamerens in dem Verfahren nach der Erfindung miteinander in Verbindung stehen, und das Ausmaß der Berührungsflächen andererseits .bestimmt das Muster der Zellen in dem expandierten Rohling oder Bogen, und somit in der Querschnittsgeometrie des so entstehenden expandierten Rohlings.

Die während des Expandierens in dem Bogen erzeugten Zellen v/erden durch eine oder beide der Formplatten belüftet bzw., wenn Negativ-Perforationseinrichtungen verwendet werden, werden vdie.Zellen außerhalb des Rohlings zwischen dem Negativ und der Formplatte belüftet. Das Belüften der Negativ-Perforationseinrichtung kann durch eiS Belüftungsöfferfolgen, die über der Negativ-Perforationseinrichtung angeordnet ist, wobei die gehaltene Luft durch die Formplatten in die Atmosphäre gegeben wird.

Die Geschwindigkeit, mit welcher die Formplatten voneinander während des Expandierens des Rohlings getrennt werden, ist nicht kritisch. Diese Geschwindigkeit wird durch die kohäsiven Fließeigenschaften des thermisch formbaren Materials bestimmt, das in dem geschmolzenen Rohling verwendet v/ird. Ist der Rohling ein Bogen mit einer otärke von etwa 10 bis 300 mils ( = 0,254 bis 7,62 mm ), so kann dieser Rohling gemäß der vorliegenden Erfindung etwa bis zur zwei- bis zwanzigfachen

seiner

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Stärke expandiert werden, und zwar durch Expandieren dss geschmolzenen Rohlings durch Trennung der Formplatten in einer Rate von etwa 10 - I50 mils ( = 0,254 bis 3,81 mm )

pro Sekunde.

Der Betrag des zum Λuseinanderzieheη der Platten in der Form notwendigen Druckes gemäss dem Verfahren nach der Erfindung

ρ pro ist etwa 1-10 psi ( = 0,07 - 0,70 kg/cm ) kontinuierlichem

!Flächenbereich· an der Kontaktfläche der Platten und des Rohlings.

Nachdem ein gewünschter Trennabstand erreicht ist, wird der expandierte 'Rohling gekühlt, und zwar auf eine Temperatur, die unterhalb der Formbeständigkeit des Kunststoffs liegt; anschliessend wird die Form geöffnet und der expandierte Rohling daraus entfernt. Zu diesem Zeitpunkt kann der expandierte Rohling noch an den Flächen der Formplatten anhaften, je nach der Beschaffenheit von Formflächen und " Polymerisaten, wie weiter unten noch näher beschrieben ist.

Der expandierte Rohling wird auf eine Temperatur unterhalb ■ seiner Formbeständigkeit gekühlt, und zwar bevor dieser aus der Form entfernt wird, so daß die Konfiguration des expandierten Rohlings gewissermaßen eingefroren wird, wodurch eine Entstellung der Konfiguration verhindert wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung zum Expandieren des Querschnitts eines Rohlings aus thermisch verformbarem Material besitzt ein Paar von Perforationseinrichtungen, von denen jede Perforationen benachbart der Berührungsfläche zwischen den Perforationseinrichtungen und dem Rohling aufweist, wobei die Perforationen in jeder der Perforationseinrichtungen nicht mit den Perforationen . ■ der anderen Perforationseinrichtung fluchten, und wobei eine Belüftungseinrichtung vorgesehen ist, um während des Expandierens des Rohlings in diesem erzeugte Zellen zu belüften. ■ Das Expandieren des Rohlings in dieser Vorrichtung erfolgt gleichzeitig mit"i der Ausbildung von einer oder mehreren Zellen von reduziertem Druck innerhalb des Querschnitts eines expandierten Rohlings,

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wobei das Schema des Auftretens dieser Zellen dem der Perforationen in de Perforationseinrichtung entspricht. Die Zellen werden während des Expandierens des Rohlings belüftet, und zwar durch die Belüftungseinrichtung,, so daß der Druck innerhalb der Zellen mit dem Druck ausserhalb des Rohlings ausgeglichen wird, wodurch die Einheitlichkeit und Integrität der Querschnittsgeometrie des so erhaltenen expandierten Rohlings reguliert wird.

Vorzugsweise sind die Perforationseinrichtungen perforierte Formplatten, mit denen der Rohling in Haftverbindung -vorzugsweise durch Heißverleimung an die nicht perforierten Flächen dieser perforierten'Formplatten - während des Expandierens bzw. des Auseinanderziehens steht. . ->■

In der bevorzugten Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung mit den zwei perforierten Formplatten ist das Fluchten der Perforationen in den beiden Formplatten derarivdaß während des Expandierens ein Überlappen durch die Perforationen in jeder der Formplatten bezüglich mindestens einer, im allgemeinen zwei oder mehr der Perforationen in der anderen Formplatte erfolgt. Dieses Überlappen erfolgt in der vertikalen Ebene, in der die Formplatten übereinander gelegt werden und in der sie in vertikaler Richtung expandiert werden; oder in der horizontalen Ebene, in der die Formplatten an einer der Seiten des Rohlings verwendet_und in der die iOrmplatten in einer horizontalen Richtung expandiert werden. Das Belüften der Zellen erfolgt dabei durch die perforierten Formplatten.

Die-verwendeten Formplatten können von der Anordnung getrennt werden, die dazu verwendet wird, sie während des Expandierens - wie weiter oben beschrieben - voneinander zu trennen. Eine oder beide der Formplatten kann auch mehr oder weniger fest an diese Anordnung angeordnet sein, in welchem Fall das expandierte thermisch formbare Material von der Anordnung getrennt wird, an die anschliessend die Formplatte bzw. Formplatten befestigt werden.

Wenn der expandierte Rohling auf eine Temperatur unterhalb Ta oder sogar unterhalb Tm und/oder Tg heruntergekühlt wird, so

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verliert dieser nicht notwendigerweise in allen Fällen automa-

Ober tisch seine Adhesionsfähigkeit an die/flächen der Formplatten.

Die expandierten Rohlinge, die aus Materialien mit nicht polaren Eigenschaften hergestellt sind, wie beispielsweise Polyolefinharze verlieren im allgemeinen rasch ihre Adhesionsfähigkeit

Ober
an die/flächen aller anderen Arten von Formplatten, die mit der erfindungsgomässen Vorrichtung verwendet werden, und die weiter unten noch näher beschrieben sind.

■^ie expandierten Rohlinge, die aus polaren Materialien bestehen, beispielsweise Materialien mit Bestandteilen mit einem elektrischen Moment, z.B. BolysUlfonharze und Harze, die Karboxyl, Hydroxyl und Ester enthalten, neigen dazu, die Verbindung mit dem grössten Teil - wenn nicht dem gesamten Teil -

Ober

der flachen der Formplatten, die zur Verwendung gelangen, aufrechtzuerhalten.

Selbst v/o jedoch die Adhäsion zwischen dem expandierten Rohling und den Formplatten nicht automatisch nach der Abkühlung des expandierten Kohlings verloren geht, kann dieser Rohling - falls erwünscht - auf mechanische Y/eise von den Formplatten abgezogen werden, ohne dass die Einheit bzw. die Konfigurationen des expandierten Rohlings dabei zerstört wird.

Die Neigung von polaren wie auch von nicht polaren Materialien, weiter an den Formplatten anzuhaften, nachdem der damit hergestellte expandiert Rohling auf eine Temperatur unterhalb seiner Formbeständigkeit abgekühlt ist, kann verstärkt werden, indem Formplatten mit gerauhten Berührungsflächen verwendet werden. Jg rauher eine darartige Berührungsflä-

- 20 -

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226370^"

ehe ist, umso "besser wird die Adhäsionsverbindung mit dem gekühlten Kunststoff.

Zusätzlich zu der Anwendung einer Heißverleimung können andere Einrichtungen verwendet werden, um das thermisch verformbare Material an den Formplatten während der Expansion des Querschnitts des Materials zu befestigen. So kann beispielsweise das thermisch verformbare Material mit einem Füllmittel aufgefüllt werden, das leicht zu magnetisieren ist, wie beispielsweise pulverisiertes Eisen und Bariumferrit,umd dann kann das so gefüllte, thermisch verformbare Material an den Formplatten während des Expandierens befestigt werden, und zwar in jeder gewünschten Ausgestaltung der Berührungspunkte bzw. Berührungsflächen zwischen dem Füllmaterial und Platten, indem ein magnetisches Feld auf ausgewählte Teile der Berührungsflächen der Formplatten angewandt wer .Das thermisch verformbare Material kann auch an die Flächen der Formplatten befestigt werden, und zwar während des Expandierens durch die Anwendung von elektrostatischen Kräften zwischen dem expandierenden Material und ausgewählten Be-

Ob er
rührungsflachen der/flächen der Formplatten. Unabhängig von der Art der Einrichtung, die zum Befestigen des Materials an die Formplatten während des Expandierens verwendet werden muß das thermisch verformbare Material auf einen geschmolzenen bzw. schmelzflüssigen Zustand während des Expandierens erwärmt werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:

In Fig. 1 ist eine Art einer Formplatte 1 gezeigt, die in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Die Formplatte 1 besteht aus expandiertem Stahldraht mit diamantartigen Metallführungen. Das Muster des Stahldrahts muli nicht diamantförmig sein, es kctnn selbstverständlich andere weitmaschine Konfigurationen auf-

Oher

weisen, ^ie /flachen des Metalldrahts stellen die kontaktflächen der Form her, die mit dem Rohling aus Kunststoff in Verbindung stehen.

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Die Fig. 2 bis 4- zeigen eine Folge der Arbeitsschritttre^tb/ Verwendung der Formplatte 1 entsprechend einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. In Fig. 2 ist ein Rohling 2 aus"thermisch verformbarem Material mit der Eigenschaft Ta in Form eines Bogens mit glatter Oberfläche zwischen offenen Platten 3a und 5b einer Presse ("Carver press") eingesetzt. An die Vorderseite Jeder der Platten Ja und 3b der Form ist eine Formplatte aus Metalldraht angefügt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Berührungspunkte bzw. -flächen der oberen Formplatte 1a nicht in einer senkrechten Ebene mit den Berührungspunkten bzw. -flächen der unteren Formplatte 1b vorgesehen. In anderen Ausführungsformen können diese Berührungspunkte zwischen oberer und unterer Platte in senkrechter Richtung miteinander fluchten. Erfindungsgemäss werden die Formplatten 1 auf eine Temperatur von etwa 5-10 G über der Ta des Rohlings 2 erwärmt. Die Formplatten können vorzugsweise vor oder auch nachdem der Rohling in die Form gegeben ist, erwärmt werden, und sie werden vorzugsweise konduktiv durch Platten 3a und 3b erwärmt.

Die Carver-Presse ist ein handbetriebener hydraulischer Kolben 3c, mit einer Kapazität von 20 to, der eine bewegliche untere Platte 3<1 mit einer Größe von 6 χ 6 inch (= 15ι24- 'χ 15,24 cm) gegen eine feste obere Platte 3a bewegt. In anderen Vorrichtungen bzw. Formen, kann die obere Formplatte beweglich und die untere Platte fest angeordnet sein, oder beide Platten können beweglich sein. Die Platten sind gewöhnlich elektrisch aufgewärmt. Obgleich vorzugsweise die Carver-Presse. dazu verwendet wird, die Formplatten in Berührung mit den Rohlingen zu bringen, können erfindungsgemäß andere geeignete bewegliche Platten verwendet werden, beispielsweise erwärmte endlose Bänder..

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann auch kontinuierlich bzw. diskontinuierlich verwendet werden. Wird eine Platteneinrichtung wie beispielsweise die

ORiQJNAL INSPECTED

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verwendet, so kann die Vorrichtung diskontinuierlich verwendet werden. Zum kontinuierlichen Verwenden der Vorrichtung werden als Formplatten ein Paar von erwärmten, übereinstimmenden endlosen Bändern aus geeignetem Material als Formflächen verwendet.

Fig. 3 zeigt die Form, nachdem diese durch genügenden Druck geschlossen ist und die obere und untere Formplatte einen leichten Druck auf den Rohling 2 ausübt, so daß der erwärmte Rohling die Flächen der Formplatten 1a und 1b beleuchtet, die mit dem Rohling in Berührung stehen. Der Betrag des hierfür notwendigen Druckes liegt zwischen etwa 1 oz bis 4pounds psi (=4,3942 g/cm² bis 0,2812 kg/cm² Durch diesen Druck wird der Rohling geringfügig zusammengedrückt.

Fig. 4 zeigt die auseinandergezogenen Platten nach Durchführung des Expandierens, wobei der expandierte Rohling 2' an Berührungspunkten bzw. -flächen mit den Platten 1a und 1b anhaftet.

Wie weiter unten noch näher beschrieben, entstehen während des Expandierens Bereiche von reduziertem Druck bzw. Zellen 4 innerhalb des Querschnitts des expandierten Rohlings. Die Seitenwände der einzelnen Zellen 4 sind durch rippenartige Teile 2'a des expandierten Rohlings definiert. Die Begrenzungen der Zellen 4 sind durch Berührungspunkte bzw. -flächen der Platten 1a und 1b und der Seitenwände 2'a defiziert. Der reduzierte Druck in den Zellen 4 entsteht dadurch, daß die Zelle 4 dazu neigt, eine geschlossene Kammer auszubilden, wenn der Rohling mit den Kontaktflachen der Formplatten 1a und 1b zusammenschmilzt, und wenn die Formflächen auseinandergezogen werden, vergrößern sich die Zellen 4, so daß Bereiche von reduziertem Druck entstehen. Um zu verhindern, daß • die .höheren umgebenden Drücke die expandierten Wände 2'a des Rohlings zerstören bzw. verzerren, werden die Zellen 4 während des Expandierens belüftet, so daß der Druck

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innerhalb dieser Zellen 4 mit dem umgebenden Dradc ausscrhalb des Rohlings ausgeglichen ist. Durch dieses Belüften wird das Muster und die Einheitlichkeit der Querschnittsgeometrie des

Bei dieser

expandierten Rohlings erhalten. / .aucfuhrungsform der Erfindung folgt die Belüftung durch die weitmaschige Konfiguration der Formplatten, die als Perforationseinrichtung dienen sowie die zwischen den Flächen der Platten 3a und 3t> und den Formplatten 1a1b bestehenden, nicht völlig verschlossene Dichtungen.

Nachdem die Platten in der gewünschten Abmessung expandiert sind, werden sie mittels einer Kühleinrichtung auf eine Temperatur herabgekühlt, die unterhalb der Temperatur der Formbeständigkeit des Kunststoffes in dem Rohling liegt. Das Kühlen kann in umgebender Luft erfolgen bzw. durch Zirkulieren eines Kühlmediums durch die Platten oder durch Hindurchleiten durch gekühlte Platten oder in einigen Fällen durch ein flüssiges Sprühmittel zum Kühlen oder eine Kombination der genannten Verfahren.

Die Formplatten können ohne weiteres von der übrigen Form getrennt werden, so daß ein neuer Satz von Formplatten eingesetzt und in der Form verwendet werden kann, und zwar mit einem weiteren Rohling aus thermisch verformbarem Material, während der zuerst verwendete Satz von Formplatten, der den expandierten Rohling enthält, abkühlt. Die Formplatte sollte auch von der übrigen Form abzutrennen sein, wenn die Beschaffenheit des verschmelzbaren Rohlings und der Formplatte der Art ist, daß der abgekühlte expandierte Rohling mit einer oder beiden der Formplatten \^erbunden bleibt. Im letzteren Fall können Schichtkörper ausgebildet werden, und zwar mit einer oder beiden der lösbaren Formplatten als Hautschicht · und dem. expandierten Rohling als Kernschicht (core lamina).

körper

V/enn derartige Schichtr erwünscht sind, können ähnliche oder andersgeartete Formplatten verwendet v/erden, die Schichten mit ähnlichen oder anders gearteten Hautschichten bzw. solche Schichten ausbilden, bei denen nur eine der trennbaren Formplatten

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mit dem gekühlten, expandierten Rohling ir? ^verbindur>g bleibt.

Fig.5 zeigt eine gekühlte, schichtartige Struktur 5i die gemäss der Ausführungen zu den Figuren 1-4 hergestellt wurde. Der expandierte und gekühlte Kunststoff 2' bleibt mit den

Platten 1a und 1b verbunden, wodurch eine formbeständige Struktur
/5 ausgebildet wird. Rippenartige Elemente 2'a besitzen eine I-förmige Konfiguration mit Flanschen 2'b an den Berührungsflächen mit den Platten 1a und 1b. Die expandierte Struktur 5 kann in dieser Form als verhältnismässig leichtes Bauelement verwendet v/erden, und auch das expandierte Kernteil 2¹ 'selbst kann als Bauteil ohne Verwendung der Metallplatten 1a und 1b verwendet werden.

Aus ästhetischen oder anderen Gründen kann es erwünscht sein, den Rohlingsquerschnitt in einer nichteinheitlichen Weise zu expandieren, so daß expandierte Rohlinge entstehen, die einen Querschnittsbereich von unterschiedlicnen Stärken aufweisen.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Formplatte 6, die zur Verwendung in der Vorrichtung nach der Erfindung geeignet ist, und

Fig.7 zeigt einen expandierten Rohling 8, der im Zusammenhang mit der Platte 6 hergestellt ist. Die in Fig. 6 gezeigte Formplatte 6 ist ein mit einem Lochmuster versehener I.letallbo-

v · * ν * ■ τ- -u *· 4. tyzw.r:n>penart:i,ge. gen, wobei durch die Locher f ir st art ige /kleinem: e / in der

Fläche der Platte entstehen. Aufgrund der Durchlöcherung der Formplatte 6 kann jede beliebige Seite der Platte zur Verbindung mit. dem geschmolzenen Kunststoffrohling in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden.

Zur Herstellung eines in Fig. 7 gezeigten expandierten Rohlings 8 wird anstelle der oberen Formplatte 1, wie in Fig.2 gezeigt, eine bewegliche Formplatte 6 in einer Carver -Presse verwendet. Die Formplatte 6 ist auf mechanische Weise an die obere Platte ^a der Form befestigt. ^JJie flache S¹Uche der unteren Platte 3b der Form

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dient in dieser Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung als untere Formplatte.Zur Herstellung des expandierten Rohlings 8 wird die obere Formplatte 6 mit dßjn freschmolzenen Rohling 2 berührt, so daß der Rohling die/flächen det* Elemente 7 der Platte 6 berührt und dort mittels Heißverleimung anhaftet, wie auch an der flachen/fläche der unteren Platte 3 "b. Wenn nun die Platten Ja und Jb der -Form während des Expandiere ns geöffnet v/erden, so haftet die untere Berührungsfläche des Rohlings an der kontinuierlich Tläche der unteren Platte Jb, während der Rohling durch Anhaften an die formplatte 6 an Berührungspunkten mit den firstartigen Elementen 7 expandiert wird. Während des Expandierens werden in dem Rohling Zellen erzeugt, und zwar benachbart der Löcher in der Fläche der Formplatte 6. Diese Zellen bilden dann Ausnehmungen bzw. Zellen 9 in dem Rohling 8 aus und sind begrenzt durch expandierte, rippenartige Elemente 10 des expandierten Rohlings» Während des

werden
Expandierens die Zellen 9 belüftet, und zwar durch Löcher in der Oberfläche der Formplatte 6 und zwischen der Oberfläche der Platten 3a und der Formplatte 6, so daß die Einheitlichkeit und Integrität, der entstehenden Querschnittsgeometrie des hergestellten Rohlings erhalten bleibt. Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb de'r Formbeständigkeit des expandierten Rohlings 8, kann dieser von der Form und Formplatte 6 entfernt werden. Der expandierte Rohling 8 erhält so eine flache Seite 11 und eine expandierte Seite 12. Die expandierten rippenartigen Elemente 10 des Rohlings 8 bilden ein Spiegelbild der Elemente 7 in der Fläche der Formplatten 6. Wie in Fig. 8 gezeigt, neigen diese Elemente 10 dazu, eine I-förmige Konfiguration zu besitzen. Diese I-förmige Konfiguration ist für die meisten, wenn nicht alle, der expandierten rippenartigen Elemente zutreffend, welche in allen Ausführungs-'formen der Herstellung von expandierten Gegenständen mit der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet sind.

Zur Herstellung eines expandierten Gegenstandes 8, wie ihn die Fipu 7 u. 8 zeigen, werden die Elemente 10 des Rohlings 8 nur

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verhältnismäßig geringfügig expandiert, so daß eine Art <-.rhabener Fläche an der oberen Fläche 12 des expandierten Rohlings 8 entsteht. Diese Erhebung ist nicht echt, da die oberen Flächen der Elemente 10, vvie Fig. 8 zeigt, wegen der I-förmigen Konfiguration der Elemente 10 hinterschnitten sind. Der reliefartige Effekt kann an Kunststoffolien , die für Dekorationen

verwendet werden bzw. zum mechanischen Verbinden oder Befestigen von anderen Substraten oder Materialien, wie beispielsweise Zementmörtel, Gips oder teerhaltiger Korkmantiks zum Isolieren, und zwar durch die Hinterschneidungen der flanschartig ausgebildeten oberen Teile der Elemente 10.

Die Elemente 10 des expandierten Rohlings 8 können durch weiteres Auseinanderziehen der Formplatten noch weiter ex-

bis

pandiert werden. Die Höhe,/zu welcher sich die Elemente 10 erstrecken, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Allgernein gesprochen kann die Höhe der Elemente 10 durch Erweiterung des Bereiches der oberen Flächen der Elemente 10 vergrößert werden, was tatsächlich durch Erhöhung des Oberflächenbereiches der Berührungsflächen der Elemente 7 der Formplatte 6 erfolgt (vgl. Fig. 6). Elemente 7 mit grösserenyxu-ächenbereichen berühren daher einen grösseren Teil der Fläche des zu expandierenden Rohlings, wodurch eine größere Menge des Kunststoffs in dem Rohling während des Expandierens in die Form der Elemente 10 gebracht wird·.

Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Formplatte 13, die waffeleisenartig ausgebildet ist und die zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung diervLDie Formplatte 13 besitzt eine Reihe von miteinander verbundenen Ausnehmungen bzw. Kanälen 14, die in das obere Teil der Platte geschnitten sind. Die gitterartige Ausbildung der Kanäle 14- definiert erhöhte Bereiche 15 der oberen Fläche der Formplatte 13, und der Rohling berührt die erhöhten Bereiche 15 der Platte 13. Die Kanäle 14 müssen in der gitterartigen Ausbildungsform nicht notwendigerweise vorgesehen sein.

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Die Kanäle können als eine Reihe von parallelen Kanälen oder Ausnehmungen, die in einer Richtung über die Fläche der Platte 13 verlaufen, ausgebildet sein. In der formplatte 1 der Fig.9 besitzen die Berührungsflächen 15 eine Reihe von fluchtenden Reihen und Spalten von Rechtecken, wobei jedes Rechteck von den anderen durch die Kanäle bzw. Ausnehmungen 14 getrennt ist, die über die Länge und Breite der unteren Fläche der Platte 13 verlaufen.

Fig. IO zeigt eine Draufsicht und

Fig. 11 einen Schnitt durch einen expandierten Rohling 16, der durch' die 'Formplatte 13 hergestellt sein kann, und zwar' ^aus einer Kunststoff-^^fobei die Platte 13 als obere formplatte in einer "Carver" - Form verwendet wird, und die

Ob©r

flache/xläche der unteren Platte der Form wird als untere Formfläche verwendet. Hie Figuren 10 und 11 zeigen den expandierten Rohling 16, nachdem dieser aus der Form entfernt und einem weiteren, weiter unten näher beschriebenen Vorgang ausgesetzt ist. Die Draufsicht auf den Rohling 16 der Fig. 10 stellt ein teilweises Gegenbild der Ausbildung der Berührungsflächen 15 der oberen i'ormplatte 13 der -t'Orm dar, an die der Rohling während des Expandierens anhaftet . Dieses Muster ist als Gegenbild in dem iuuster' der Spalten und Reihen von rechtwinkelig ausgebildeten Kopfelementen 16a gezeigt, das in der oberen Hälfte des expandierten Rohlings der Fig.10 dargestellt ist. Jedes dieser Rechtecke ist der Kopf 16a eines expandierten I-förmigen Rippenelements 16 (vgl. Figur 11). Eine Basis 18 des expandierten Rohlings 16 ist eine^kontinuierliche Kunststoffolie, die die Basis für Jedes der rippenartigen Elemente 17 ausbildet. Während des Expandierens werden die in Form von Zellen 18 zwischen der expandierenden Rippe 17 entstehenden Zellen durch die Enden der Rippen belüftet, und zwar außerhalb der Seiten des expandierten Rohlings.

Nach dem Expandieren werden die Kopfelemente 16a einiger der Rippen 17 entfernt, so daß bürstenartige Elemente 17a hergestellt werden (vgl. Fig. 11).

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226370Ä

In dem expandierten Rohling der Fig. 10 und 11 erstrecken sich alle der strang- und bürstenartigen Elemente 17 von derselben Seite der Basis 18, wenngleich in anderen Ausführungsformen derartige bürstenartige Elemente in beiden Seiten der Basis 18 vorgesehen sein können.

Der expandierte Rohling der Fig. 10 und 11 kann zur Herstellung von bürstenartigen Gegenständen, wie beispielsweise künstlichem Hasen, Bürsten, Fußmatten, Abstreifvorrichtungen und Verpackungs- und Polsterraaterial verwendet werden.

Fig. 12 zeigt eine. Draufsicht und'

Fig. I^ einen Schnitt durch einen weiteren Typ einer perforierten Formplatte 19, die mit der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Die perforierte -^ormplatte 19 besteht dünnem Material, beispielsweise Aluninium oder Stahl, in das eine Heine von Perforationen 20 in regelmässigein Abstand angebracht sind, so daß ein Muster von versetzten Reihen und Spalten dieser Perforationen entsteht. .Die Perforationen können bogenförmige und gerade Seiten oder beide aufweisen./Perforationen 20 in der formplatte 19 sind kreisförmig ausgebildet. Jede der Perforationen 20 besitzt dieselbe kreisförmige .ausdehnung, wobei die verschiedenen Perforationen durch ein kontinuierliches Teil 21 der Fläche der Formplatte 19 voneinander getrennt sind. Die Perforationen 20 dienen als Perforationseinrichtung und die kontinuierliche Fläche 21 der Platte 19 stellt die Berührungsfläche der Formplatte dar, mit der Flächen des Rohlings während des Expandierens berührt werden.

Fig.14 zeigt eine Draufsicht auf zwei Formpl^tten 19, tfie übereinander angeordnet sind. Diebeiden Platten fluchten in der vertikalen Ebene nicht miteinander.

Daher überlappt jede der Perforationen 20a in der oberen Platte 19a in dieser vertikalen Ebene eine oder mehr der Perforationen 20b in der unteren Platte 19b. Dieser.

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Überlappungsrauster wird verursacht durch die Größe, die Form und die Anordnung (versetzt) der Reihen and Spalten von Perforationen in jeder Platte, wie auch durch die Anordnung jeder Platte in der vertikalen Ebene bezüglich der anderen Platte.. Dasselbe Überlappungsmuster entsteht in der horizontalen Ebene, sofern die Positionen der beiden Formplatten bezüglich zueinander erhalten bleibt und sie beide nebeneinander entlang ihrer dünnkantigen Seiten angeordnet sind.

Fig.13 zeigt den Teil einer Draufsicht und

Fig.16 einen Schnitt durch einen expandierten Rohling 22, der durch Expandieren eines Bogens von thermoplastischem Material zwischen nicht fluchtenden Forinplatten 19a und 19b (vgl. Fig.14) in einer Carver - Eresse hergestellt wurde. Der Rohling 22 ist gezeigt, nachdem dieser aus der Form und den i'ormplatten herausgenommen ist. Der Rohling ist dreidimensional und besitzt zwei Satz von Zellen 23 und 24. Die Zellen 23 sind an der oberen Fläche 25 des Rohlings 22 geöffnet und an dessen unterer Fläche 26 geschlossen. Die Zellen 24 sind an der unteren Fläche 26 des Rohlings 22 geöffnet und an seiner unteren Fläche 25 geschlossen. Die oberen und unteren Zellen sind durch gemeinsame Wandteile 27 getrennt. Die obere Fläche 25 des expandierten Rohlings 22 zeigt ein Gegenbild der Berührungsfläche des Rohlings der oberen -i-'Ormplatte 19a, an welcher dieser während des Expandierens anhaftete. Hierdurch stellen die oberen Zellen 23 des Rohlings 22 ein Gegenbild der Perforationen 20 der Formplatte 19a,und die kontinuierlichen Teile der Bereiche 28a der oberen Fläche 25 des Rohlings 22 stellen ein Gegenbild der kontinuierlichen Flächen 21a der Formplatte 19a dar. In ähnlicher Weise, ist die kontinuierliche Fläche 28b der unteren Fläche 26 des Rohlings 22 ein Gegenbild der Berührungsfläche der unteren Formplatte 19"b. Wie die Fig. 15 zeigt, überlappt jedes der kreisförmigen offenen Enden der oberen Zellen 23 in der vertikalen Ebene etwa drei der kreisförmig geöffneten Enden der unteren Zellen 24 in

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: den Rohling. Fig. 16 zeigt, daß die Seitenwände 27 der ZeI-len kuppelartig und nicht flach ausgebildet sind. Fig. 15 zeigt rippenartige Elemente 29a um die öffnung Jeder Zelle 23, und Fig. 16 zeigt lippenartige Elemente 29a und 29b an den öffnungen der Zellen 23 und 24.

Fig.17 zeigt eine teilweise perspektivische Draufsicht, -^ig.18 eine teilweise Ansicht der Rückseite und Fig. 19 einen teilweisen Schnitt durch eine weitere Formplatte 30, die eine Reihe von abgesetzten Vertiefungen als Perforationseinrichtung aufweist, und die in dem erfindungsgemässen Verfahren als perforierte Formplatte verwendet werden kann. Die formplatte 30 besitzt einen oberen Metallbogen 31> der an einem hohlen, U-förmigen Rahmen 32 befestigt ist. An der vorderen Fläche 33 des Bogens 31 ist eine Anzahl von regelmässig unter Abstand und versetzt angeordneten Reihen sechseckig ausgebildeter Perforationen 3^- angeordnet. Jede der Perforationen

34 ist nur durch etwa die Hälfte des oberen Bogens 31 hindurch angeordnet. Im Mittelpunkt der Basis jeder der sechseckigen Perforationen 34 ist ein kleines, kreisförmiges Beliiftungsloch 35 eingebohrt, und zwar durch den Rest des Bogens

31 mit dem Ausgang an der anderen (rückwärtigen) Seite 36 des .Bogens 31· Die kreisförmigen Belüftungslöcher 35 haben eine Grosse, die etwa ein Drittel des Durchmessers der sechsecki"Terforationen 34 einnimmt. Die Perforationen 34-sind alle von derselben Grosse. Die Belüftungslöcher 35 treten aus der Rückseite 36 des Bogens 31 in einen hohlen Bereich 371 der durch drei Füße 38 des U-förmigen Rahmens

32 begrenzt ist. Kanäle 35a sind in der Rückseite 36 des Bogens y\ vorgesehen, um jede Spalte der Belüftungslöcher

35 zu verbinden, um das Belüften zu vereinfachen. In den Wänden der Füße 38 sind auch Löcher 39 vorgesehen, um die Formplatte 30 an der ίΌπη zu befestigen. Zwei dieser iOrmplatten 30 sind in einer Carver -..Presse — wie weiter oben beschrieben - verwendet, um den Rohling der Figuren 20 und 21 herzustellen. Das Belüften der Rückseite der Formplatte zur. Aussenseite der Platte erfolgt durch die nicht gezeigten offenen Wände der U-förmigen Rahmen 38.

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Beim. Einsetzen in die Presse als deren obere und untere Platten, wex-den die beiden Platten 30 so positioniert und ausgerichtet, daß die beiden vorderen Flächen 33 zueinander ausgerichtet sind,und die 6-eckigen Perforationen 34- in der oberen Platte sind mit den 6-eckigen Perforationen 34- der unteren Platte nicht völlig in der vertika-> len Ebene fluchtend ausgerichtet. Die Perforationen 34-in der oberen Platte sind so angeordnet, daß jede von ihnen in der vertikalen Ebene zwei oder mehr der sechseckigen Perforationen dor unteren Platte überlappt, wie weiter unten noch näher beschrieben

j.''if>20 zeigt eine Draufsicht auf einen expandierten Rohling 4-0. Die obere !'"lache 4-1 des Rohlings 40 weist ein Gegenbild der perforierten Fläche der oberen Platte der Form auf, an die der Rohling während des Expandierens anhaftet.D ie untere !'"lache 4-2 des Rohlings ist ein Duplikat der oberen Fläche 4-1 und weist ein Gegenbild der perforierten Fläche dor unteren Formplatte der Form auf, an die der Rohling während des Expandierens anhaftet. Die Fig. 20 zeigt somit, daß die Ausrichtung und Positionierung der i'orm der beiden Formplatten 30, die zum Herstellen des expandierten Rohlings 40 verwendet werden, derart - ist, daß jede wagerechte Reihe von Perforationen 34- der oberen Formplatte in einer senkrechten Ebene mit zwei der wagerechten Reihen von Perforationen 34 in der unteren Formplatte fluchtet, und zwar derart, daß jede der Perforationen 34- in der oberen Formplatte drei benachbarte Perforationen 34· in der unteren Formplatte überlappt. Jede der Perforationen 34-iri der unteren Formplatte wird dabei gleichmäßig in ihrem ·. Oberflächenbereich überlappt.

Dies kann dadurch geschehen, daß zunächst jede wagerechte Reihe von Perforationen 34- in der oberen Formplatte mit cinor wagerechten Reihe von Perforationen 34 in der unteren Formplatte fluchtend angeordnet wird und anschliessend die obere -L'Ormplatte an ihrer X-Achse bezüglich X-Achse der

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unteren Formplatte verdreht wird, so daß jede Perforation 34- in der oberen Formplatte zwei benachbarte Perforationen 34- in der unteren Formplatte überlappt, und durch anschliessendes Verdrehen der Y-Achse der oberen Formplatte bezüglich der Y-Achse der unteren Formplatte, so daß jede Perforation in der oberen Formplatte einen Teil von drei benachbarten Perforationen 34- in der unteren Formplatte überlappt, wobei die letztgenannten drei Perforationen in der unteren Formplatte die zwei Perforationen 34- in der unteren Formplatte einschliessen, die durch das erste Verdrehen -überlappt wird. . Das Verdrehen der beiden Formplatten zueinander kann derart erfolgen, daß eine oder die andere oder beide Platten in ihrer X- und/oder Y-Achoe zueinander verdreht werden, um das gewünschte Überlappen der Perforationen in den beiden Platten zu erhalten. Die Abfolge der für das Ausrichten der Formplatten erforderlichen Schritte ist nicht kritisch; dieses wird erreicht, bevor der Rohling zwischen die positionierten und fluchtenden Formplatten eingesetzt wird.

Fig.21 zeigt einen Schnitt durch den expandierten Rohling 4-0. Der Rohling 4-0 besitzt zwei Sätze von regelmässig geformten und unter regelrnässigen Abstand angeordneten Zellen, die an einem Ende geöffnet und an ihrem anderen Ende geschlossen sind. Jede der Zellen ist konisch ausgebildet. Ein satz 4-3 dieser Zellen ist an der oberen Fläche 4-1 des Rohlings 4-0 geöffnet und an der unteren Fläche 4-2 geschlossen, und der zweite Satz 44- dieser Zellen ist an der unteren Fläche 4-2 geöffnet und an der oberen Fläche 4-1 geschlossen. Die Zellen sind durch I-förmige Rippen 4-5 voneinander getrennt. Die Rippen 4-5 sind so angeordnet, daß sie das Auslaufen jeder Zelle zu einem Scheitelpunkt an der Basis jeder der Zellen definieren, so daß eine geschlossene Basis entsteht. Die oberen Teile und die Basisteile der Rippen 4-5 stellen das kontinuierliche Teil der perforierten oberen Fläche 4-1 und der Basis 42 des Rohlings 4-0 dar. Ein lippenartiges Element 4-6, das um die Peripherie jeder Zelle 4-0 und 4-4-

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vorgesehen ist, ist nicht zu stark ausgebildet, und zwar wegen des relativ engen Abstands und des Fluchtens der Perforationen in den Platten, mit denen der Rohling 40 hergestellt wird und weil die Perforationen winkelig und nicht kreisförmig oder bogenförmig ausgebildet sind.

Während des Expandierens der Plastikfolie zum Ausbilden des expandierten Rohlings 40 werden die Zellen 43 und 44 belüftet, und zwar nacheinander durch die Perforationen 34, die Belüftungslöcher 35 und Kanäle 35a. sowie die offenen Wände des U-förmigen Rahmens 32 in den oberen und unteren Platten 30 der Form.

Fig.22 zeigt eine weitere dünne Formplatte 47, die in der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet werden kann,

Formplatte 47 besitzt eine Reihe von dreifach Unterschiedunterschiedlich nämlich lieh ausgebildeten bzw./großen Perforationen,/Vierecken 48, großen Kreisen 49 und kleinen Kreisen 50· ^ie Vierecke besitzen geringfügig grössere Oberflächenbereiche als die Kreise 49, die einen grösseren Oberflächenbereich als die Kreise 50 aufweisen. Wie . Fig. 22 zeigt, sind alle Perforationen in geraden Spalten in vertikaler Richtung und in versetzter Anordnung in horizontaler Richtung angeordnet. Alle Rechtecke sind von derselben Größe, wie auch alle grossen Kreise und alle kleinen Kreise.

Fig.23 zeigt eine Draufsicht auf eine Formplatte 47 über einer Formplatte 19 der'Figuren 12 und 13, und zwar sind diese Platten jeweils zueinander fluchtend dargestellt. Eine derartige Anordnung kann in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. In der Anordnung nach Fig. 23 ist die !formplatte I9 die untere Formplatte, und die Formplatte 47 die obere Formplatte. Die Perforationen 20 der unteren Formplatte 19 nehmen alle einen grösseren Bereich ein, als irgendeine der drei Perforationen 48,49 U.50 in der Formplatte 47. Der Abstand zwischen jeden beliebigen zwei benachbarten Perforationen in jeder vertikalen Spalte der Perforationen der oberen Platte 47 variiert,

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ist aber stets geringer als der Durchmesser der Perforationen 20 der unteren Formplatte Ί91 deren Perforationen 20 alle denselben durchmesser aufweisen. Jede senkrechte Reihe bzw. Spalte von Perforationen in der oberen Formplatte 47 fluchtet mit einer vertikalen Reihe von Perforationen der unteren Formplatte 19· Jede der Perforationen 20 der unteren Formplatte 19 wird in der vertikalen Ebene

von, zwei der Perforationen der oberen Formplatten 47 über-

. läppt.

Fjr.24 zeigt eine Draufsicht, Fig.23 eine Ansicht von unten und

«26 einen Schnitt durch einen expandierten Rohling 51, der mittels fluchtender Formplatten 19 und 47 gemäss Fig.23 hergestellt ist. Der expandierte Rohling 51 der Figuren-24-26 ist somit durch Expandieren eines Kunststoffbogens mit einer Ta sowie weiter oben beschrieben mittels Heissverle imung zwischen einem Paar von Formplatten 19 und 47 nach der Anordnung der Fig.23 hergestellt worden, ^ie obere Fläche 51 des expandierten Rohlings 51 zeigt ein Gegenbild der Formplatte 47, an welcher der Rohling während des Expandiere ns anhaftet . -^ie untere Fläche 53 des expandierten Rohlings 51 zeigt ein Gegenbild der Formplatte 19, an welöhem der Rohling während des Expandierens anhaftet.. Die Zellen 5^-, 55 und 56 in der oberen Fläche 52 besitzen die in der Fläche 52 gezeigten öffnungen, und zwar in Form vonö Vierecken, -. grösseren Kreisen und kleineren Kreisen, und sie sind an der oberen Fläche 52 geöffnet und an den Seiten 57 und den Basen 58 geschlossen. Die geschlossenen Basen 58 der Zellen 54, 55 und 56 sind durch Erweiterungen der unteren Fläche 53 ausgebildet. Zellen 59, die kreisförmige Öffnungen besitzen, sind an der Stirnseite der unteren Fläche 53 des Rohlings 51 geöffnet und an den Seiten 57 und den Schnittpunkten bzw. oberen Enden 6o geschlossen. Die geschlossenen Enden 6o der Zellen 59 sind durch kontinuierliche Teile der oberen Fläche 52 des Rohlings ausgebildet·

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Eine gemeinsame Seite bzw. rippenartige Elemente 47 der Zellen 54-, 55 und 56 einerseits und der Zellen 59 andererseits besitzen eine im wesentlichen I-förmige Konfiguration. Jede Eippe bzw. Wandteil 57 bildet einen Teil der Seite beider Zellen 59 und eine oder mehrere der Zellen 54, 55 und 56.

Um den Umfang der Öffnungen jeder Zelle 54,55, 56 und 59. vorgesehene kontinuierliche Lippenelemente 61 sind um die kreisförmigen Umrandungen der Zellen 55,56 und 59 verstärkt, aber nicht um die rechteckigen Umrandungen der Zellen 54.

Die Zellen 54, 55» 56 und 59 sind im allgemeinen von derselben Höhe, ihre Velumen sind jedoch in der Grössenordnurxg von 56 ·< 55 <C54 <Z 59 > und die relative Grcsse de. s Volumen jeder der Zellen ist eine Funktion der relativen Gi'öiie der Perforationen 50, 49, 48 und 20. Die Zellen 54, 55 und 56 sind gegenüber den Zellen 59 eher konisch aungebildet, wohingegen die Zelle 59 gegenüber den Zellen 54, 55 und eine mehr zylindrische -^orm besitz^. . -Uie verschlossenen Enden aller dieser Zellen sind jedoch schmaler als deren offene Enden.

Während den Expandierens werden die entstehenden Zellen 54, 55, 56 und 59 durch die in den oberen und unteren i'ormplatten vorgesehenen jeweiligen Perforationen 48, 49, 50 und 20 belüftet, wie auch durch die nicht geschlossene Dichtung, die zwischen den Flächen dieser -^ormplatten und den Flächen der oberen und unteren Platten der Form besteht, an welcher die Formplatten während des Expandierens befestigt sind.

Wie in Fig. 24 gezeigt, fluchten die öffnungen der oberen Zellen 54, 55 und 56 nicht in der vertikalen Ebene mit den Öffnungen der unteren Zellen 59· Somit wird jede der unteren Zellen 59 in der vertikalen Ebene von zwei benachbarten Zellen 54, 55 und/oder 56 überlappt. Dieses tJber-

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lappungsrnuster in den Zellenöffnungen, wie es die Fig.24 zeigt, ist ein Gegenbild des Überlappungsmusters in der vertikalen Ebene der Perforationen in den Flächen der beiden Formplatten 4-7 und 19» die bei der Herstellung des expandierten Rohlings 51 als obere und untere Formplatten verwendet v/erden.

Darüber hinaus ist ersichtlich, daß etwa eine Hälfte aller Zellen des Rohlings Zellen 59 sind, die an der unteren Stirnseite des expandierten Rohlings 51 geöffnet sind, und daß die. verbleibenden Zellen 54, 55 und 56 an der der oberen Fläche des Rohlings 51 geöffnet sind.

Für die meisten der als Endprodukt verwendeten expandierten Rohlinge ist es erwünscht, wie weiter oben beschrieben, den Rohling derart zu expandieren, daß die Einheitlichkeit der I-förmigen Wandteile, die die Zellen in dem expandierten Rohling unterteilen, erhalten bleibt. Das heisst, dasö das in diesen Fällen entstehende; Vakuum belüftet wird, um eine Zerstörung dieser Wandteile zu verhindern. Bei einigen Anwendungen kann es jedoch erwünscht sein, ein Zerstören dieser Wandteile vorsätzlich hervorzurufen, -^ies kann dadurch geschehen, daß der Rohling kontinuierlich expandiert wird, und zwar sogar während des Belüftens des Vakuums in den Zellen, bis die Wandteile dünner und dünner werden und schliesslich brechen, und in ihnen schliesslich Durchlöcherungen entstehen. Diese Durchlöcherungen können hierdurch einheitlich in einem oder mehreren der V/andteile in allen Zellen hergestellt werden. Die expandierten Rohlinge, die mit derartig zerstörten Wandteilen hergestellt werden, können für den Durchgang von flüssigen bzw. gasförmigen Medien bei verschiedenartigen Anwendungen verwendet werden,

beispielsweise Sieben,Sintern und Belüften.

Die zerstörten .. .

bzw. aufgebrochenen Wände können auch für Behälter verwendet werden, bei denen die Seitenwände nicht zur Abpolsterung bzw. zum Abtrennen von in den Behältern aufbe-

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wahrten, zerbrechlichen Artikeln erforderlich sind.

Die zum Ausbilden eines expandierten Rohlings gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien sind normalerweise feste, thermisch verformbare Materialien mit einer Ta von etwa 5O-3OO°C, vorzugsweise etwa 100-25O⁰C.

Falls ein Unterschied von mindestens etwa 10⁰G zwischen dem Schmelzpunkt von zwei beliebigen schmelzbaren Materialien, die als F_Ormplatten verwendet werden können, besteht,

mit
kann das schmelzbare Material/ dem niedrigeren Schmelzpunkt als Rohling, und das schmelzbare Material mit dem höheren Schmelzpunkt als Formplatte verwendet v/erden.

Die Rohlinge können in verschiedenen Ausbildungen, beispielsweise als Bogen, Netz, oder als Bogen mit ausgestanztem iuuster verwendet werden. Das als Rohling verwendete schmelzbare Material muss keine elastomeren Qualitäten aufweisen.

Zur Verwendung als Rohling können schmelzbare Materialien, beispielsweise natürliche und synthetische thermoplastische Harze sowie hitzeerhärtbare bzw. duroplastische Harze, Glas und Grundmetalle mit niederen Schmelzpunkt sowie Legierungen und Zusammensetzungen dieser Metalle.vorgesehen sein.

Die natürlichen Harze schliessen Materialien wie Asphalt, Bitumen, Kautschuk, Pech und Teer ein.

Die synthetischen Harze schliessen Vinylharze ein. Diese Vinylharze können entweder Homopolymerisate eines einzelnen Vinylmonomers sein, bzw. sie können Interpolymerisate eines oder mehrerer Vinylmonomere sein, und zwar von 0 bis etwa 50 Mol■■-% . eines oder mehrerer Hicht\± nylmonome· re, die mit ¹An ylmonomeren interpolymerisierbar sind. Die Bezeichnung "Vinylnonomer" bedeutet eine Zusammensetzung, von mindestens einer.polymerisierbaren Gruppe der Formel

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Die Vinylpolymerisate schliessen daher beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, iithylenpropylen.-Copolymerisate Polyvinylfluorid, Polystyrol, Styrolbutadienacrylonitril, Terpolymerisat, Äthylenvinylacetat -s-Oopolymerisat, Äthylenacrylsäure -Copolymerisat, Äthylenacrylonitril-Copolymerisat und Gtyrolacryl-nitril-Copolymerisa t.

Zusätzlich zu den Vinylpolymerisaten können andere Polymerisate in der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet v/erden v/ie beispielsweise thermoplastische Polyurethan-Harze; Polyaraid-IIarze, z.B. Nylonharze einschlieoslicb Polyhexamethylenadipamid; Polysulfonharze; Polycarbonat-H.arze; Phenoxy-H .rze; Polyacetal-Harze; Polyalkylenoxid-Harze; Polyäthylenoxid und Polypropylenoxid; Polyphenyloxid-IIarze; Celluloseester-Harze; Cellulosenitrat, Celluloseacetat und Cellulosepropionat.

In der Bezeichnung "Polymerisat" sind auch liischunden aus einem oder mehreren Polymerisaten enthalten. Beisjjielhaft hierfür sind Mischungen wie Polyäthylen/Polypropylen; niedrigdichtes Polyäthylen/hochdichtes Polyäthylen; Polyäthylen mit Olefin-Interpolymerisaten, z.B. die oben näher bezeichneten wie Äthylenacrylsäure-Copolymerisate, iithylenäthylmethacrylat-Copolymerisate, Äthylenäthylacrylat-Copolymerisate , Äthylenvinylacetat-Copolymerisate, ilthylenacrylsäure-ä thylacrylat-Terpolymerisate, Athylenacrylsäurevinylacetat-Terpolymerisate und ähnliche.

In der Bezeichnung "Polymerisat" sind auch Metallsalze jener Polymerisate bzw. Mischungen aus Polymerisaten enthalten, die freie Carbonsäuregruppen enthalten. Beispiele hierfür sind Äthylenmethacrylsäure-Copolymerisate, Äthylenä thacrylsäure-Copolymerisate, otyrolacrylsäure-Copolymerisate, Butenacrylsäure-Copolymerisate und ähnliche.

Beispiele für die Metalle, die zum Herstellen

von derartigen Carbonsäurepolymerisaten dienen, sind die

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1-, 2- und 3-wertdgen Metalle, wie beispielsweise Natrium, Lithium, Kalium, Kalzium, Magnesium, Aluminium, Barium, Zink, Zirconium, Barylium, lasen, Nickel, Kobalt und ähnliche.

Polymerisate, von denen die Rohlinge geformt sind, können in jeder der Formen verwendet werden, in denen sie gewöhnlich beim Gießen bzw. Formen Verwendung finden wie beispielsweise als Puder, Kügelchen, Körner: und ähnlichem, sowie aus Mischungen dieser Formen nit einem oder mehreren Hilfssto'ffen.'Derartige Hilfsstoffe sind Materialien wie ζ B. Weichmacher, V/arme- und Lichtstabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente, Verarbeitungssäuren, Streckmittel, Verstärkungsfasern, Schlagverstärker und Metall-, Kohlenstoff- und Glasfasern und -teilchen.
•

Die auf Polymerisaten basierenden Zusammensetzungen, die in der erfindungsgemassen Vorrichtung zu expandieren sind, können in an sich bekannter V/eise hergestellt werden. Bekannte Verfahren hierfür sind das Trocken- bzw» Heissver— mischen, und zwar mit oder ohne die Verwendung von Mischgeräten wie beispielsweise Bandmischer, Kollergang, Intensivmischer, Extruder, Bariburymischer und ähnliche'.

Obgleich Metalle als Bauteile gewöhnlich nur für die Verwendung von Formplatten in der erfindungsgemassen Vorrichtung angewendet werden, ist es möglich, dass expandierte Rohlinge nach der Erfindung mit Hilfe eines niedrig-schmelzenden Metalls bzw. einer Legierung oder Zusammensetzung davon hergestellt werden; ein Rohling und Formplatten können auch aus nicht schmelzenden Materialien bzw. aus Materialien mit einem höheren Schmelzpunkt als dem von niedrig schmelzenden Metallen hergestellt werden.

formbeständige

Einige / . Polymerisate wie beispielsweise Polysulfon-Harze, Polyearbonat-Harze und bestimmte Vinylharze - z.B. Polyvinylchlorid, neigen dazu, wenn sie als liohlinge press—

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- MO-

geformt werden, eingeschlossene Verformungen auszubilden. Wenn derartige Verformungen vorhanden sind, ist es nicht möglich, die Rohlinge ohne weiteres in der Vorrichtung nach der Erfindung zu verwenden, es sei denn, die liohlinge werden zunächst zum Äusglätten derartiger Verformungen in dem -Rohling entspannt; dieses Entspannen kann im Zeitraum von 0,5-10 Min. beizwischen der Formbeständigkeit und dem Schmelzpunkt des Harzes li'egenden Temperaturen durchgeführt werden. Sind bei der Zusammensetzung des thermisch-verformbaren Rohlings Füllstoffe verwendet, so muss gegebenenfalls die Expandiertemperatur um 5-20 C erhöht werden, um die erhöhte Viscosität des entstehenden Produktes zu kompensieren.

Die beiden Formplatten bzv/. Platten, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auseinanderziehen des Rohlings verwendet werden, können aus denselben oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, J^ie Formplatten bzv/. Platten können kontinuierliche bzw. perforierte Flächen besitzen; sie können auch porös oder nicht porös, planar oder nicht planarssowie auf einanderpassend ausgebildet sein.

Während des Gießens ist es wünschenswert, wie bereits erwähnt, die inneren Bereiche der auseinandergezogenen Rohlinge zu belüften. Das Erfordernis zum Belüften der expandierten Rohlinge entsteht, wie erwähnt, dadurch, daß ein Vakuum innerhalb der inneren Teile des Rohlings erzeugt wird, und zwar durch das Erhöhen des Volumens dieser inneren Bereiche während des Expandierens. V/ird der Rohling während des Expandierens nicht belüftet, .so könnte atmosphärischer Druck die verlängerten Rippenteile des expandierten Rohlings während des Expandierens veranlassen, zu "brechen. Das Belüften des expandierten Rohlings kann auch durch Verwendung von perforierten bzw. •porösen Formplatten erfolgen.

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Die Materialien, aus denen die Formplatten bzw. Platten hergestellt werden, sind normalerweise feste Materialien, die entweder bei der Arbeitstemperatur nicht schmelzbar sind oder die einen Schmelzpunkt besitzen, der mindestens 1O°C höher ist als der Schmelzpunkt des schmelzbaren Materials, aus dem der Rohling hergestellt ist. -

Nicht schmelzbare Materialien, die als Formplatten verwendet werden, sind beispielsweise Cellulose-Materialien wie Holz, Papier, Pappe und gepresstes Sägemehl; hitzeerhärtbare· oder- vulkanisierte Zusammensetzungen, die auf natürlichen oder synthetischen Harzen basieren; mineralien, wie beispielsweise Graphit, Tonerde und Quarz; Natursteine und Steinmaterialien wie beispielsweise Marmor und Schiefer; Baumaterialien,, beispielsweise Ziegel, Kachel, Holzfaser und Beton; und eiweißhaltige Materialien wie Leder und Fell. '

Schmelzbare Materialien mit einer verhältnismässig hohen Tg oder Tm, die als ^'ormplatten verwendet v/erden, sind beispielsweise Aluminium, Eisen, Blei, Nickel, Magnesium, Kupfer, Silber und Blech, wie auch Legierungen und Zusammensetzungen von diesen Metallen , z.B. Stahl, Messing und Bronze; glasartige Materialien wie beispielsweise Glas,' Keramik und Porzellan und thermoplastische Harze, mit einem verhältnismässig hohen Schmelzpunkt, wie s.-ö. die sog. Baukunststoffe, z.B. Polytetrafluorathylen, Nylon-6-Harze, Polyacetal-Harze, Polyvinyilidenfluorid, Polyester und Polyvinylfluorid; oder schmelzbare Materialien, die mit Polytetrafluorathylen beschichtet sind.

Die Verwendung eines Trennmittels wie beispielsweise Silizium und Fluorcarboröl bzw. die Verwendung von Forinplatten, die aus Materialien bestehen, die eine niedrige Flächenenergie besitzen wie z.B. Polytetrafluorathylen, gewährleistet die Trennung des gekühlten expandierten· .Rohlings von den" Forinplatten bzw. Platten nach dem Expandieren, falls der gekühlte expandierte Hohling sich auf andere i/eise .

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nicht ohne weiteres von den I¹Ormplutten löst.

Wie bereits erwähnt, können eine oder beide Flächen der Platten, die aneinander haften und den Kunststoffrohling expandieren und auseinanderziehen, cinstückige Teile der Forraplatten bzw. der Formvorrichtung sein. Eine oder beide der Fonnplatten können auch lösbar an den Platten der Formvorrichtung befestigt sein. Die Verwendung von lösbaren Formplatten wird bevorzugt, wenn die Formplatten perforiert oder porös sind, so daß das Belüften durch sie erfolgen kann, bzw. in Fällen, in denen Schichtkörper gebildet weQrden.

Für verschiedene Anwendungen kann es erwünscht sein, das An haften des expandierten Rohlings an die Formplatten zu fördern, wie beispielsweise in der Ausbildung von Schichtkörpern. Gewisse Zusammensetzungen können als Adhäsionsförderer verwendet v/erden. Vorzugsweise werden hierzu Zusammensetzungen aus Organosilizium verwendet. . Diese Adhäsionsförderer können als Firnis verwendet und auf die Oberflächen der Schichtkörper . in Schichten aufgetragen werden, die mindestens eine monolekulare Tiefe besitzen. ^Ie Adhäsionsförderer können mit den Komponenten des Rohlings ver- __ . verarbeitet werden. Bei einer Vermischung wird der Adhäsionsfcrderer den Rohling in einer Menge von etwa 0,00001 - 5>0 Gew.-% zugeführt, und zwar basierend auf dem Gewicht des Rohlings.

Wenn die Organesilizium —Zusammensetzung als Firnis verwendet wird bzw. mit dem Rohling zusarrjnen verarbeitet wird, kann diese in F_Orm einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel wie Alkohol, Ester, Keton, einem aromatischen oder aliphatischen Hydrokarbon, halogenieierten Hydrokarbon oder mischungen aus diesen Lösungsmitteln verwendet werden.

Als OrganoBilizium — Zusammensetzungen können

. beispielsweise Silylperoxide, Alkoxysilane, Aminoalkoxy-

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silane, Vinylalkoxysilane und Aminoalkylalkoxysilane verwendet werden.

Die Silylperoxid-Zusammensetzungen können als Monomer "bzw." Polymerisat z.B. Silan oder Siloxan ausgebildet sein. Jede Silicium enthaltende Zusammensetzung, die eine mit Silicium verbundene Organo-peroxy-Gruppe enthält, wobei der Organo-Anteil mit . Sauerstoff . und somit mit dem Silicium verbunden ist, und zwar durch nicht carbonylhaltige Kohlenstoff stäubchen, können für die Zusammensetzung der Silylperoxiie verwendet werden.

Die Verfahren zur Herstellung derartiger Silylperoxyde sind in den US-Patentanmeldungen Nr. 009 034- vom 5.2.1970 und Kr. 034,897 vom 5.Mai 1970 beschrieben.

Typische Beispiele derartiger Silylperoxyde sind Silylperoxid gemischt mit Vinyltris-(-butylperoxy)3Üan, Allyltris-(lmtylperoxy)silan, Tetratris-(t-butylperoxy)-silan, Allyl-(t-butylperoxy)tetrasiloxan, Vinylmethylbis-(t-buthylperoxy)-oila£i, Vinyl-tris-C¹^ ⁴^i -dimethylbenzylperoxy)-silan, Allylmethyl-'. bis-(t~butylperoxy)-silan, IIethyl-tris-(t-butylperoxy)--silan, Dimethyl-bis-(t-butylperoxy)-silan, Isocyanatopi'ox^yl-tris-(t-butylperoxy)-silan und Vinyldiacetoxy-(t-butylperoxy)-silan.

Die Aminoalkylalkoxysilane schliessen jene mit der nachfolgenden Struktur ein:

NR - SiXo

wobei X Alkoxy, Aroxy oder Acryloxy ist; R ist zweiwertiges Alk-ylen mit 3-8 Kohlenstoffteilchen mit mindestens 3 aufeinanderfolgenden liohlenstoffteilchen, die N von Si trennen; mindestens E¹ und B¹' ist Wasserstoff, und jedes verbleibende H' oder 1Ϊ¹ ' ist Alkyl

^jF , wobei X = O oder 1 H — und HpliCHpCHpNHCHpCHp- ist.

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Beispiele derartiger Aminoalkylalkoxysilane sind Gamma-aminopropyltriethoxysilan, Gamma-aminopropyltriinethoxysilan, bis-(beta-hydroxy methyl)-gamma-aminopropyl-trithoxy-silan und N-beta-(aminoethyl)gamma-aminopropyl-triethoxy-silan.

Die folgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung und nicht zu deren Begrenzung.

Die zur Durchführung dieser Beispiele verwendete Form war eine gefederte "Carver"- Form , wie sie in den Figuren

2-4 dargestellt ist. Es wurden zwei Federn in der Form ver-

wendet, wobei jede einen Ausschlag von 130 psi (= 9,10 kg/cm ) besaß, und wobei die Federn die Platten mechanisch auseinanderzogen, wie es in bezug auf die Figuren 2-4 beschrieben ist, und zwar mit einer vorbestimmten Hate, die durch ein Nadelventil am hydraulischen Kolben der Form reguliert wurde. Die Platten der Form bestanden aus eisenhaltigem Gußeisen und konnten auf gewünschte Weise durch hindurchzirkulierendes kaltes V/asser gekühlt v/erden. Falls erwünscht, konnten die Platten der Form durch elektrisches Erwärmen der Platten 3a und 3b erwärmt werden. Die Temperatur der Flächen der erwärmten Platten wurde mit einem mit Thermoelementen versehenen Pyrometer gemessen.

Beispiel

Ein Stahldraht mit einer Stärke von 52 mil (= 1,3208 mm)(vgl. Fig. 1) wurde an Jeder der Platten einer "Carver" Form mechanisch . befestigt. Das diamantförmige Muster des Drahtes besaß Öffnungen in einer Größe von 3/8 ^x 1 inch (-9,525 x 25,40 mm), wobei die Breite der Stirnseite eines der flachen Metalldrahtstränge 115 mil ( 2,921 mm) ) betrug. Ein Bogen aus Polyäthylen (mit einer Dichte von 0,96, einem Schmelzindex von 3; einer Tm von 130-140⁰C und einer Ta von etwa 135-^40⁰C) mit einer glatten Oberfläche und einer Größe von 6x6 inch (= 15,24 χ 15,24 cm) und einer Stärke von

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120 rails (=3,048 mm ) wurden nit einem · ■■

aus SiIylperoxid Vinyltris-(t-butyl peroxy)-silan in einer Lösung in Tuluol bestehenden Adhäsionsförderer beschichtet, und zwar an beiden Flächen des Bogens, so daß diese, nachdem das Tuluol darauf verdampft war, mit einer oiiylperoxidbeschi^htung versehen war, die etwa 2 Eilligramm psi (= 0,31 mg/cm ) des Oberflächenbereichos betrug. Der so beschichtete Bogen wurde in die Form gegeben, nachdem die i'ormplatten auf eine Temperatur von 183°C erwärmt war (vgl. Fig.2). oodarm wurden die Platten der Form geschlossen, um den Rohling (den mit Peroxid beschichteten Bogen),einem Druck von 10 psi (~ 0,70 km/cn ) auszusetzen.(vgl. Fig. 5). Das in dem Rohling enthaltene Polymerisat schmolz, wurde flüssig und haftete an den i'Ormplatten aus Stahldraht, •^ie Temperatur in den Formplatten und den Platten der Pressform war bei 135⁰G ausgeglichen. Anschliessend wurden die ^x'ormplatten voneinander getrennt, und ζwar bei einer Geschwindigkeit von 1000 mils pro 15 3ek. ( = 25,40 mm pro 15 Sek), und dann auf etwa 125°0 herabgekühlt (vgl. Fig.4). Las Belüften des Rohlings erfolgte durch, den Draht der Formplatte und zwischen den Kontaktflächen der Preasformplatten and ■- :-r, Zx--D^tplatten. Die normalen Kontaktflüchen der Platten der -"ora und der Drahtplatten waren rauh genug, so daß zwischen ihnen eine ausreichende Belüftung erfolgte.

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Der expandierte Bogen mit den daran anhaftenden Siebplatten wurde von der Form entfernt. Die so entstandene und in Fig. 5 gezeigte zusammengesetzte Struktur war 3/4 inch (= 19,05 mm) stark. Die Rippenelemente de rexpandierten Kernschicht' waren in regelmäßigen Abständen angeordnet und fest mit den Siebplatten verbunden. Ein Teil der Sieboberflächen der Zusammensetzung mit einem Durchmesser von einem inch wurde einem Druck von 150 lb/ft (= 223,224 kg/m ) ausgesetzt, der die Siebplatten und den expandierten Kern deformierte, der aber keine Entschichtung des expandierten Kerns von den Siebplatten verursachte. Die entstehende Schicht war ein strukturierter Kern mit zwei Siebschalen, die als Armaturenbrett oder andere Teile eines Automobils geeignet sind.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde angewendet, außer, daß der verwendete Rohling ein Bogen aus einer Mischung aus Polysulfon und Silicium-Blockpolymerisat war. Der Bogen besaß eine Tg von 180⁰G und eine Ta von etwa 300⁰C. Die Oberflächen der metallischen Siebplatten, die mit de.Ui Rohling in Berührung kamen, wurden mit einer 5fd ^en Lösung aus Polysulfon in Methylenchlorid (als Adhäsionsförderer) gefirnist und für 10 Minuten bei 275 C getrocknet, bevor die Platten an den Platten der Form befestigt wurden.

Der Rohling wurde zwischen den Formplatten in der Form geschmolzen, und zwar bei 375°C, und bei 34O⁰C expandiert. Beim Abkühlen und Entfernen von der Form war der expandierte Rohling fest mit beiden Formplatten verbunden. Die expandierte Zusammensetzung war etwa 1 inch (= 25,40 mm) stark und besaß die in Fig. 5 gezeigten, unter regelmäßigem Abstand angeordneten Rippenelemente. Dieser zusammengesetzte expandierte Rohling kann als Bauteil in Möbelrahmen,beim inneren Aufbau von Automobilen und dergleichen verwendet werden.

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Beispiel 3

Dem Verfahren des Beispiels 1 folgend "wurde ebenfalls ein Bogen aus hoclidichtem Polyäthylen verwendet, der eine Stärke von 60 mil

(= 1,524 mm) besaß. Der Kunststoffbogen war

jedoch zuvor nicht mit einem Adhäsionsförderer aus Silylperoxyd behandelt Worden. Die Siebformplatten wurden auf 180⁰C erwärmt, bevor der Kunststoffbogen zwischen sie eingesetzt -wurde. Dann wurde der Bogen expandiert, und zwar um das 5,4-fache seiner ursprünglichen Stärke. Wenn anschliessend der expandierte Kunststoff von der Form entfernt und auf eine Temperatur von 125⁰C oder weniger herabgekühlt war, war er ohne weiteres von den Formplatten zu trennen, besaß ein leichtes Gewicht und eine starre Form, und die Konfiguration des expandierten Kernteils 2' der Fig. 5 wies unter regelmäßigem Abstand vorgesehene Rippen auf.

Beispiel 4

Nach dem Verfahren des Beispiels 3 wurde ein Rohling von ein^r Stärke von 60 mil (= 1,524 mm) in Form eines Bogens aus Polypropylen verwendet, der einen Schmelzindex von 5» eine Tn von 165-175⁰C und eine Ta von etwa 17O⁰C aufwies. Der Rohling aus Polypropylen wurde zwischen die Formplatten eingesetzt, die auf 195⁰C erwärmt waren und bei 170⁰C expandiert; der nach der Abkühlung erhaltene expandierte Bogen war ohne weiteres von den Formplatten zu trennen; er besaß eine Stärke von 1 inch (= 25.40 mm), ein Gewicht von 3 pounds pro sq. yd. (= 1,62 kg/cm " ) und wies die Konfiguration des

expandierten Kernteils 21 der Fig. 5. Dieser expandierte Rohling schwamm auf Wasser und konnte als Verdampfungsschutz und Wasserkühlung für eine Turmfüllung verwendet werden.

Beispiel 5

Nach dem Verfahren des Beispiels 3 wurde als Rohling ein Bogen eines'thermoplastischen Polyätherpolyurethan verwendet, der eine Stärke von 60 mil (= 1 ,524 mm) und eine Tm von etwa 130-17O⁰C sowie eine Ta von etwa 160-180⁰C besaß.

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Der Rohling aus Polyurethan wurde zwischen Formplatten eingesetzt, die auf 175⁰C erwärmt waren und bei etwa 160⁰C expandiert, und zwar um das Vierfache seiner ursprünglichen Stärke. Der erhaltene expandierte Rohling trennte sich ohne weiteres von den Siebformplatten. Er war dehnbar und besaß die Konfiguration des expandierten Kernelementes 21 der Fig. 5. Der expandierte Rohling konnte als Polsterkissen, Teppichunterlage oder zum Auspolstern von Automobilen verwendet werden.

Beispiel 6

Ein perforierter Metallbogen (vgl. Fig._6) wurde über eine Metallplatte aus porösem rostfreiem Stahl gelegt und mechanisch an der oberen Platte der Carver - Presse . befestigt, wobei die poröse Metallplatte zwischen dem perforierten Metallbogen und der oberen Platte der Form vorgesehen war. Ein Bogen aus hochdichtem Polyäthylen, wie es beim Beispiel 1 verwendet wurde, mit einer Stärke von 120 mil (= 3,048 mm) wurde in die Form eingesetzt, und zwar zwischen die untere glattflächige Platte der Form und dem perforierten Metallbogen, nachdem die Platten der Form und die befestigten Metallbogen und -platten auf 16O⁰C erwärmt waren. Die Form wurde dann so geschlossen, daß sie den Kunststoff leicht zusammendrückte und eine Heißverleimung zwischen dem Kunststoff und den diesen berührenden Metalloberflächen des perforierten Metallbogens .sowie zwischen der glatten Seite der unteren Platte der Form erfolgte. Die- Temperatur /. Me"caflflachen war bei 135⁰C ausgeglichen, und anschliessend wurde die Form geöffnet, um den Kunststoff um etwa 120 mils (=3,048 mm) ) zu expandieren. Der Kunststoff wurde dann auf etwa 60⁰C heruntergekühlt und trennte sich ohne weiteres von den beiden Metalloberflächen, die als Formflächen dienten. Die Oberseite des erhaltenen expandierten Rohlings aus Kunststoff trug ein positives Gegenbild des perforierten Metallbogens, und die untere Fläche des expandierten liunststoffbogens besaß eine kontinuierlich glatte Fläche, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Der erhaltene expandierte Rohling war formbeständig und als Stapelplatte bzw. Palette geeignet.

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Beispiel 7 -

Wie im Beispiel 6 wurde ein expandierter Kunststoffbogen hergestellt, und zwar aus einer Mischung aus 15 Gew.-$ eines Äthylenacrylsäure-Copolymerisat und 85 Gw.-?« eines hochdichten Polyäthylens nach Beispiel 1. Das Copolymerisat besaß 85 Gew.~# Äthylen und 17 Gew.-$ Acrylsäure. Die Mischung wurde durch Warmwalzen, der Komponenten mit einer Walzenmühle mit zwei Walzen hergestellt, und zwar unter vollem Dampfdruck (192

( «s 13,44 kg/cm ). Die Mischung besaß eine Ta von etwa 120⁰C. Die Mischung wurde in eine Scheibe gegossen,_ die eine Größe von 6x6 inch (= 15,24 x 15,24 cm) und eine stärke _; .^. von 120 mils (= 3,048 mm) besaß. Bevor die Scheibe in die Form eingesetzt wm.de, wurden die Berührungsflächen der beiden Platten mit einem Trennmittel aus Fluorcarbon— polymerisat besprüht. Die Scheibe wurde in der Carver· Presse wie im Beispiel 6 beschrieben behandelt. Die Schei-'be wurde in der Form bei 170⁰C eingesetzt und bei 140⁰C expandiert. Die Scheibe wurde expandiert zu einer neuen Stärke von einem inch (= 25,40 mm), und zwar bei einer Rate von 1000 mils/ 15 Sek. (= 25,40 mm pro Sek.). Die expandierte Scheibe wurde dann abgekühlt und trennte sich ohne weiteres von den Platten. Die expandierte Scheibe besaß die Konfiguration, die ■in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist.

Anschliessendes Anordnen von 20 mil--(= 0,508 mm) starken Aluminiumplatten, die auf 185°C erwärmt waren auf diesen gekühlten expandierten Rohling, und zwar mit leichtem Druck, um das Befeuchten zu gewährleisten, resultierte in einem zusammengesetzten Formkern,der nach dem Abkühlen eine einheitlich verbundene äußere Haut aufwies.

Beispiel 8

Ein Bogen aus Polyäthylen nach Beispiel 1 mit einem Umfang von 6x6 inch (= 15,24 x 15,24 cm) und einer Stärke von 120 mil (= 3,048 mm) wurde zwischen zwei unterschied

lichen Formoberflachen wie im Beispiel 6 expandiert.

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Die obere Form war ein Bogen des expandierten Metallsiebs, das als Formfläche im Beispiel 1 verwendet wurde. Die untere Formfläche war ein flattflächiger fester Bogen aus gekohltem Stahl, mit einer Stärke von 32 mils (= 0,8128 mm). Jede der Formflächen war lösbar in der Carver·-»-Presse befestigt. Die beiden Berührungsflächen des Kunststoffbogens wurden mit einem Adhäsionsförderer aus Silylperoxid nach Beispiel 1 "behandelt. Der Kunststoffbogen wurde dann wie in Beispiel 1 beschrieben expandiert, so daß eine expandierte Zusammensetzung mit einer Stärke von 7/8 inch (= 22,225 mm) entstand, die eine Konfiguration ähnlich dem expandierten Rohling der Fig. 7 besaß, außer', daß die Zellen in der oberen Fläche des expandierten Rohlings diamantförmig waren, und zwar wie die Zellen in den Flächen de& expandierten Rohlings nach Fig.5. Das Belüften der Lücken bzw. Zellen, welches in den oberen Teilen des expandierten Rohlings während des Expandierens erfolgte, wurde durch die siebartigen Perforationen in den Flächen der oberen Formplatte und durch die Zwischenfläche zwischen perforierten Formflächen und dem expandierten Metallsieb und der oberen Platte der Carver-Presse . durchgeführt. Die Rippenelemente der expandierten Kunststoff-Form besaßen eine I-förmige Ausbildung.

Beispiel 9

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines expandierten Rohlings mit einer anderen Ausbildung beschrieben. Ein Bogen eines expandierten Metallsiebs, mit diamantförmiger Ausbildung, wie in Fig. 1 gezeigt, wurde an einer gesinterten, porösen Platte aus rostfreiem Stahl befestigt, und zwar lagen die beiden Stirnseiten gegeneinander. Es wurden zwei solcher Anordnungen hergestellt , wobei, eine an die Vorderseite der oberen Platte und die andere an die Vorderseite der unterⁿPlatte der Carver-. Presse angefügt wurde, so daß die poröse Platte in jedem Fall der Berührungsfläche einer Platte der Form benachbart war.. Die Flächen des expandierten Siebs wurden dann so positioniert, daß sie die Rohlinge berührten, die in die Form eingesetzt wurden. Die Stirnseite der zwei Metallsiebplatten wurden ebenfalls so angeordnet, daß die diamantförmigen Öffnungen in den

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Metallsiebplatten in rechten Winkeln einander gegenüberlagen. Das heisst, eine der expandierten Metallsieboberflächen wurde in einem Winkel von 90° zu der anderen gedreht. ' Ein Bogen aus Polyäthylen nach Beispiel 1 mit einer Stärke von 60 mil mm) ) wurde zwischen die expandierten Siebformflächen gelegt, die auf einer Temperatur von 180⁰C erwärmt waren. Die Form wurde dann so geschlossen, daß .sie den Kunststoffbogen leicht zusammendrückte und eine Heißverleimung zwischen dem Kunststoff bogen und den Metallsiebflächen Jiergestellt wurde. Wenn der Kunststoffbogen anschliessend in einem klaren, glänzenden Zustand überging, wurde die Form geöffnet, so daß der Kunststoffbogen um das 5,4-fache seiner ursprünglichen Stärke expandierte. Die entstehenden Zellen in dem expandierten Bogen wurden durch die Perforationen in den Formflächen des Metalisiebs und durch die daran angefügten Metallplatten belüftet. Der expandierte Bogen~ wurde dann abgekühlt und trennte sich -ohne weiteres von den Plat-

formbe ständig
ten. Der Bogen war / und besaß ein leichtes Gewicht sowie eine Konfiguration ähnlich der des Rohlings nach Fig. 5, außer daß die oberen Zellen in dem expandierten Kunststoff sich in rechten Winkeln zu den unteren Zellen des expandierten Objektes befanden.

Beispiel 10

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 9 wurde ein oben aus Polypropylen mit einer Stärke von 60 mil ( - = 1,524 mm ) in die Form bei 195⁰O eingesetzt und bei 170⁰C expandiert. Beim Abkühlen trennte sich der expandierte Bogen ohne weiteres von den Formflächen und besaß dieselbe Ausbildung wie der expandierte Rohling nach Beispiel 9. Der expandierte Kunststoff besaß eine Stärke von 1 inch (= 25,40 mm), und eiiy Ge'wicht von 3 lb./sq yd (= 1,62 kg/m ). Das verwendete PolyjFopylen-Harz

besaß eine Tm von 165-175°C, eine Ta von 170⁰C, eine Dichte von 0,905 und einen Schmelzindex von 5.

Beispiel 11

Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 9 wurde ein Bogen

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aus thermoplastischem Polyätherpolyurethan mit einer Stärke von 60 mil (= 1,524 mm ) in eine Form bei 1'75⁰C

eingesetzt und "bei 200⁰C expandiert, und zwar um das Vierfache seiner ursprünglichen Stärke. Nach dem Abkühlen war der expandierte Bogen ohne weiteres von den Formflächen lösbar und besaß dieselbe Ausbildung wie der expandierte Kunststoff nach dem Beispiel 9-10. Der Bogen aus expandiertem Kunststoff war biegsam. Das Harz besaß eine Ta von 160-18O⁰C.

Beispiel 12

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines expandierten Kunststoffes mit einer weiteren Ausbildung beschrieben. Perforierte Platten aus rostfreiem Stahl mit einer Stärke von 1/8 inch (= 3»175 mm) und mit Perforationen, die in regelmässigen Abständen angeordnete. Löcher, mit einem Durchmesser von 5/16 inch (--7,937 mm)aufweisen, wurden verwendet. Die Löcher wurden in fluchtenden Reihen und Spalten in den Platten angeordnet, wobei jedes Loch im Abstand von etwa 1/8 inch (= 3,175 mm) von dem nächsten benachbarten Loch angeordnet war. Eine der perforierten Platten wurde dann jeder der Platten einer Oarver -«Presse gefügt, ähnlich den Metallsiebplatten 1 der Figuren 2-4. Die perforierten Platten wurden derart an den Stirnseiten der oberen und unteren Platten der Form angeordnet, daß die Öffnung jedes Lochs der oberen perforierten Platte mit der Öffnung eines Loches in der unteren perforierten Metallplatte genau fluchtete. Ein Bogen aus Polyäthylen nach Beispiel 1 mit Abmessungen von 6x6 inch mal 60 mil (= 15,24 x 15,24 x 1, 524 mm ) wurden zwischen die perforierten Metallformflächen eingesetzt, die auf 180⁰C erwärmt waren. Die Form wurde dann so geschlossen, daß sie

eine den Kunststoffbogen leicht zusammendrückte und Äleissverleimung zwischen den Kunststoffbogen und den Berührungsflächen der perforierten Platten erfolgte. Die Temperatur der Platten und der Metallformflächen wurde bei 135 C ausgeglichen, sodann wurde die Form geöffnet, um den .Bogen zu einer Stärke von 3/4 inch (= 19,050 mm) zu expandieren. Während des Expandierens wurden die hierdurch entstehenden Zellen in dem expandierten Kunststoff durch die Perforationen in den Metallplatten und durch die Zwif laehe zwischen den perforierten Platten und den Platten der Form

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belüftet. Der expandierte Kunststoff wurde dann abgekühlt und war anschliessend ohne weiteres von den perforierten Metallplatten zu trennen. Die perforierten Bereiche der Metallplatten waren als Löcher in den expandierten Harzbogen reproduziert, wobei die festen Teile der Stirnseiten der perforierten Platten als feste Flanschen an den oberen und unteren Stirnseiten des expandierten Kunststoffs wiederholt waren, und zwar verbunden mit Kunst stoff st egen bzw. -rippen durch den Querschnitt des expandierten Bogens. Jedes der Löcher in dem oberen Bereich des expandierten Kunststoffbogens fluchtete mit einem Loch in dem unteren Bereich des expandierten Bogens, so daß der expandierte Bogen eine Reihe von Zellen mit kreisförmigen Öffnungen an seinem oberen und unteren Bereich ausbildete, die zwischen sich einheitliche Wände auf wiesen.

Beispiel 13

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines expandierten Gegenstandes nach den Figuren 15-16 beschrieben. Perforierte Aluminiumplatten mit einer Stärke von 1/8 inch x 6 inch χ 6 inch ( = 3,175 mm χ 15,24 x 15,24 cm) und mit Perforationen, die aus in regelmässigen Abständen angeordneten Löchern bestehen, die einen Durchsclin.itt von etwa 3/4 inch (= 19,050 mm) besitzen, wurden hergestellt. Die Löcher wurden in fluchtenden Reihen und Spalten in den Platten angeordnet (vgl.Fig.12), wobei jedes Loch mit einem Abstand von etwa 3/16 inch (= 4,762 mm) von dem nächsten benachbarten Loch entfernt war. Eine der perforierten Platten wurde dann jeder der Platten einer Carver-. beigefügt, so daß die zwei perforierten Platten ein überlappendes Muster für die Perforationen in den Platten herstellten, wie Fig. 14 zeigt. Die perforierten Platten waren somit an den Stirnseiten der oberen und unteren Platten der Form positioniert, so daß die Öffnung jeder der Perforationen der oberen perforierten Platte drei der Perforationen in der unteren perforierten Metallplaifce überlappte. Ein Bogen aus Polyäthylen (mit einer Dichte von 0,96, einem Schmelzindex von 3, einer Tm von 13o-14o°C und einer Ta von etwa 135-14O⁰C) und einer Stärke von 6 inch : χ 6 inch . χ 6omils (= 15,24 χ 15,24 cm χ 1,524 mm ) wurde dann zwischen die perfo-

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rierten Metallformflächen eingesetzt, die auf 180 C erwärmt waren. Die Form wurde dann so geschlossen, daß der Kunststoffbogen leicht zusammengedrückt wurde und eine Heißverleimung zwischen dem Kunststoffb-ogen und den Kontaktflächen der perforierten Platten erfolgte (vgl. Fig. 3). Die Temperatur der Platten und der Metallformflächen war bei Ho⁰C ausgeglichen und anschliessend wurde die Form geöffnet, um den Kunststoff zu einer Stärke von 3/4 inch (= 19,050 mm) zu expandieren. Während des Expandierens wurden die hierdurch entstehenden Zellen in dem expandierten Kunststoff durch die Perforationen in den Metallplatten, und durch die Zwischenfläche zwischen den perforierten Platten und den Platten der Form belüftet. Der expandierte Kunststoff wurde dann gekühlt und war dann ohne weiteres von den perforierten Metallplatten zu trennen. Der expandierte Bogen besaß die Ausbildung des Artikels der Figuren 15 und 16. Die perforierten Bereiche der Metallplatten waren als offene Zellen (23 und 24 der Fig. 16) in dem expandierten Bogen aus Kunststoffharz reproduziert, wobei die festen Teile der Stirnseiten der perforierten Platten als feste Flanschen der oberen und unteren Stirnseiten des expandierten Artikels wiederholt waren und durch Plastikstege bzw. -rippen durch den Querschnitt des expandierten Bogens verstärkt waren. Die Zellen besaßen alle ein einheitliches Volumen und eine einheitliche Höhe. Die Platte war formbeständig.

Beispiel 14

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines expandierten Artikels 4o der Fig. 2o und 21 beschrieben. Die verwendeten Formplatten entsprechen denen in Fig. 17-19 gezeigten. Eine der perforierten Platten wurde jeder der Platten einer 'Carver ■'-. Presse angefügt, so daß die zwei Platten das gezeigte Überlappungsmuster herstellten, und zwar als Gegenbild des expandierten Rohlings der Figur 2o. Ein Bogen aus Polyäthylen nach Beispiel 1 in einer Stärke von 6x6 inch χ 1 oo mil (= 15,24 χ 15»25 cm χ 2,54 mm ) wurde dann zwischen die perforierten Metallformflächen eingesetzt, die auf 21O⁰C erwärmt waren. Dann wurde die Form so geschlossen, daß der Plastikbogen leicht zusammengedrückt wurde und eine Heißverleimung zwischen dem Plastikbogen und den Berührungsflächen der perforierten Platten entstand. Die Temperatur der Platten und der Metallformflächen war bei 190⁰C

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sr

ausgeglichen, dann wurde die Form geöffnet, um den Kunststoff auf eine Stärke von 1 1/4 inch (= 31»75 mm) zu expandieren. Während des Expandierens wurden die hierdurch entstandenen Zellen in den expandierten Kunststoff durch Perforationen 34, Belüftungslöcher 35, Kanäle 35 a und die offene Wand des U-förmigen Rahmens 32 belüftet, wie weiter oben beschrieben. Der.expandierte Kunststoff wurde dann gekühlt, und war ohne weiteres von den perforierten Metallplatten zu lösen. Der expandierte Bogen besaß die Ausbildung des Artikels nach Fig. 20 und 21. Die perforierten Bereiche der Metallplatten waren als offene Zellen-(43'"und 44 der Fig. 21) in dem expandierten Bogen aus- . ■_■ ■ Kunststoffharz reproduziert, wobei die festen Bereiche der Stirnflächen der perforierten Platten als feste Flanschen.an den oberen und unteren Stirnseiten des expandierten Artikels wiederholt, war, und zwar zusammen mit Kunststoffstegen bzw. -rippen durch den Querschnitt des expandierten Bogens. Die Zellen besaßen alle einheitliches Volumen und Höhe. Die Platte war starr und konnte als innere Form einer Wandplatte verwendet werden,*auf die eine starre äußere Schicht eines Melaminphenol-Harzes in einer Stärke von 1/6 inch (= 15,"24 mm) durch Kontaktleim aufgegeben wurde.

Beispiel 1 5

In diesem Beispiel wird die Anwendung von negativen Perforationseinrichtungen beschrieben. Ein Bogen aus Aluminium mit einer Stärke von 10 mil (= 0,254 mm ) wurde mit einer Reihe von löchern.jnit einem Durchmesser von 3/4 inch (= 19,050 mm) perforiert, so daß ein durchlöcherter Bogen mit einer Konfiguration der Formplatte 19 der Fig. 12 entstand. Die Löcher waren in versetzten Reihen und Spalten fluchtend angeordnet (vgl.Fig. 19) und waren jeweils im Abstand von 3/16 inch (= 4,762 mm von von dem nächsten benachbarten Loch angeordnet. Dieser perforierte Aluminiumbogen wurde dann über eine Fläche eines Bogens aus ßtossfestern Styrol mit einer Stärke von 65 mil (= 1,651 mm'

und einer Grosse von 6x6 inch (= 15,24 x 15,24 cm) gelegt, der eine Ta von 180⁰C besaß. Eine Abziehfarbe aus 75 ^

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Tonerde mit einer Sieböffnung von - 200 mesh, 5 Gew.$ Toluol und 20 Gew.$£ Äthylalkohol wurde hergestellt und dazu verwendet, die kreisförmigen Bereiche des Bogens aus Polystyrol zu bestreichen, die durch die kreisförmigen Perforationen in der Abdichtung aus Aluminium herausgestellt waren, so daß ein Muster von kreisförmigen Scheiben in der Abziehfarbe verblieb, nachdem anschliessend die Aluminiumabdichtung weggezogen wurde. Die so behandelte "Scherbe aus Polystyrol wurde anschliessend in einem Ofen bei 75⁰C für 1o Min. getrocknet und gekühlt. Ein ähnliches Muster kreisförmiger Scheiben aus Abziehfarbe wurde dann auf die andere Seite der Scheibe aus Kunststoffharz in der gleichen Weise aufgetragen. Das Muster der kreisförmigen Scheiben wurde auf die zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Scheibe aus Kunststoff so aufgetragen, clas Muster der kreisförmigen Scheiben an jeder der beiden Stirnseiten der Scheibe in der vertikalen Ebene drei der kreisförmigen Scheiben in der anderen Seite der Scheibe überlappte. Dieses Überlappungsmuster war ähnlich dem

'durch die'beiden Formplatten der Fig. 14 hergestellten.

Die getrocknete Scheibe wurde dann in eine · Carver' -.

. zwischen eine obere und eine unter Aluminiumformplatte eingesetzt, die jeweils an die obere und untere Platte bzw. Platine der Form befestigt waren. Jede dieser Formplatten besaß eine •Reihe von kleinen Belüftungslöchern, die in die Platten hineingebohrt und zwar in einer Stärke von 1/2 ". Die Belüftungslöcher waren

an den Formplatten und die Scheibe aus Polystyrol derart zwischen den Formplatten angeordnet, daß mindestens eines der Belüftungslöcher sich benachbart jeder kreisförmigen Scheibe von Abziehfarbe an jeder Seite der Scheibe an der Zwischenfläche zwischen der Scheibe und den beiden Formplatten befand. Die Scheibe aus Kunststoff wurde in die Form eingesetzt, während deren Formen und die Formplatten auf eine Temperatur von 210 C

gebracht-waren und. die Scheibe wurde in einer Rate von etwa ⁶ . T=0,38Tmm7S)

15 mils/Sek/ bei 200 c expandiert, und zwar zu einer Expandierhöhe, von 500 mils (= 12,70 mm).

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• ■ · s»

Während des Expandierens bildeten sich Lücken "bzw. Zellen von reduziertem Druck in dem Rohling um die kreisförmigen Scheiben von Abziehfarbe, und zwar auf dieselbe Weise wie die Zellen 23 und 24 in dem expandierten Rohling 22 der Pig. 15 und 16. Diese Zellen wurden während des Expandierens belüftet, und zwar durch^Belüftungslöcher in den Form-

formDesxanaig

platten. Der expandierte Rohling war" ' / und besaß die Ausbildung des expandierten Rohlings der Fig. 15 und 16. Die Zellen in dem expandierten Rohling besaßen Öffnungen, die im wesentlichen denselben Durchmesser besaßen als die kreisförmigen Scheiben aus Abziehfarbe. Nach dem Expandieren und Abkühlen des Rohlings haftete die Abziehfarbe an den Wänden und der Basis- der Zellen des expandierten Rohlings. Die Farbe konnte entweder von dem Rohling entfernt werden oder an diesem gelassen werden, je nach dem beabsichtigten Anwendungszweck.

Beispiele 16-23

Acht Rohlinge in Form von Scheiben mit einer Größe von 6x6 inch (= 15,24 x 15»24 cm) aus acht unterschiedlichen thermoplastischen Materialien wurden expandiert wie weiter oben bezüglich Fig. 9 beschrieben, und zwar als obere Formplatte und der glatten Oberfläche der unteren Platte einer -Carver^-Presse als untere Formplatte, um expandierte Objekte nach den Fig. 10 und 11 herzustellen. Die Rohlinge waren von unterschiedlicher Ausgangsstärke und wurden zu verschiedenen Höhen expandiert. Tabelle I zeigt:

a) Die in jeder Scheibe verwendeten Polymerisate;

b) die Ta jedes dieser Polymerisate in ⁰C;

c) die Ausgangsstärke in mils (= 1 /1000 inch) der Scheibe beim Einsetzen in die Form;

d) die Temperatur der Platten und der oberen Formplatte, beim Einsetzen der Scheibe in die Form;

e) Die Temperatur der Platten, der oberen Formplatte und der Scheibe beim Beginn des Expandierens;

f) Die Endstärke des expandierten Rohlings in mils (= 1 /1000 inch);

g) Bemerkungen zur Flexibilität bzw. zur Starrheit und zur Klar-

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5*

heit bzw. zur Farbe des erhaltenen expandierten Rohlings Die Rohlinge wurden mit einer Rate von etwa 15-20 mils/.^öl:. (= 0,581 ram - 0,508 mm /S) expandiert.

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Tabelle

	Beispiel	r	17	Polymerisat	Ta-⁰C.	Ausgangs-	Einsetz-	Expandier-	Expandierte	Bemerkungen	ΓΟ
	16		Polycarbonat	320	- stärke	Temp.	Tenp.	Stärke		JnJ
					mm	°C.	°C.	mm	formbeständig,	CD
	18			0,2052	28Ο	270	6,096	s chwarζ	GO
		94.2/5.7 Xtny	110						CD
		lon äthylacry1at-						sehr biegsam,
	19	Copolymerisat		0,1524	i4o	I30	6,096	klar
		Polyme thy1-	160
		me th a cry 3. at						formbeständig,
co O			3,048	1S0	I80	16,002	klar
CD	Thermopiasti-	ιΰο-180
CO						sehr· biegsam,
co cn		2,54ο	170	I60	7,874

seiles Po Iyure thanpolyäther

Nvlon-6

Polystyrol

240

I85

0,1651

25Ο

240

etwas liehtun- ^ durchlässig, gelb ^p

8,l4l leicht biegsam

ν e Th ä 11 η i ε ι·> ä Γ> i g lichttmdurchlässig

(formbeständi- 155 ges) Polyvinylchlorid

Polyäthylen; Dichte 0,96 Schmolzindox 4

135-140

0,1524	ISO	185	6,096	2? 0 rir.b e /? f. ä η d i g klnr
3,302	205	195	16,510	formbeständig, klar, gelb
0,1524	160	150	7,620	formbeständig, klar

Anmerkungen zu Tabelle I

1. Das in Beispiel l6 verwendete Polymerisat war Lexan-Polycarbonat von Fa. General Electric, gefüllt mit 4 Gewicht-^ Rußkohle.

2. Die Scheibe aus Polyvinylchlorid in Beispiel 22 wurde bei 150 C für 5 Minuten entspannt, um die darin bestehenden Spannungen vor dem Einsetzen" in die Form zu beseitigen.

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Beispiel 24 2 26370 A

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines expandierten Artikels 51 der Fig. 24-26 "beschrieben. Die verwendeten Formplatten sind die als Formplatten 19 "und 47 in Fig. 23 gezeigten Formplatten.

Das expandierte Kunststoffharz war ein Bogen aus Azylonitrilbutadien-styrol-Terpolymerisat in einer Stärke von 75 mils (= 0,1905 mm ) mit einer Ta von 18O⁰C.

Die Formplatte 19 war dieselbe wie die in Beispiel 13 beschriebene, und die Formplatte 47 war ein Aluminiumbogen mit den Abmessungen 6x6x1/8 inch (= 25,4 x 25,4 x 3,175 mm).

Die kleinen Löcher 50 der Formplatte. 47 besaßen einen Durchmesser von 3/8 inch (= 9,525 mm), die grösseren Löcher 49 besaßen einen Durchmesser von 1/2 inch (= 12,70 mm), und die quadratischen Löcher 48 besaßen eine Abmessung von 1/2 inch χ 1/2 inch (= 12,70 χ 12,70 mm). Alle Perforationen in der Formplatte 47 waren in Abstand von einem inch (= 25,40mm ) vom Mittelpunkt der nächstbenachbarten Perforation angeordnet, und zwar in jeder diagonalen Ebene dieser Perforationen, und die Mittelpunkte aller Perforationen fluchteten in jeder vertikalen Spalte und horizontalen Reihe. Wie Fig. 22 zeigt, sind die quadratischen Löcher 1/2 inch (= 12,70 mm) voneinander in den vertikalen Spalten und 3/8 inch (= 9,525 mm) voneinander in der wagerechten Reihe getrennt. Die großen kreisförmigen Löcher bzw. Perforationen sind im Abstand von 7/16 inch (= 11,112 mm) voneinander und von den quadratischen Perforationen in den senkrechten Spalten angeordnet. Die kleinen kreisförmigen Löcher bzw. Perforationen sind im Abstand von 5/8 inch ( = 15,875 ami) voneinander und von den quadratischen Perforationen in den vertikalen Spalten entfernt.

Die beiden Formplatten wurden an die oberen und unteren Platten einer .Presse in der in Fig. 23 gezeigten Anordnung befestigt. Die Platten der ... Presse : und die Formplatten wurden dann auf 220⁰C erwärmt und der Rohling aus einem

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Terpolymerisat wurde zwischen die Formplatten eingesetzt. Die Platten wurden um den Rohling so geschlossen, daß dieser leicht zusammengedrückt wurde, und die Temperatur der Form war bei 2O5°C ausgeglichen, als der Rohling mit einer Rate von 15 mil/Sek. (=0,381 mm) ) zu einer Höhe von 875 mils (= 22,225 mm ) expandiert wurde. Der expandierte Rohling war cremefarben, lichtundurchlässig und fermbeständig, und er besaß die Ausbildung des

expandierten Rohlings 51 der Figuren 24-26.

Die verschiedenen, als expandierbare Rohlinge verwendeten Polymerisate neigen dazu, wenn sie der Atmosphäre ausgesetzt sind, Feuchtigkeit anzunehmen, und zwar etwa 0,05 bis 5,0 Gew.-%. Diese Feuchtigkeit wird vorzugsweise von dem Kunststoff entfernt, bevor dieser in die erwärmte Form eingesetzt wird, so daß ein Abblättern bzw. ein Bilden von Bläschen in dem erwärmten Kunststoff verhütet wird. Kunststoffe, die für diese Art von Feuchtigkeitsabsor tion geeignet sind, sind Polycarbonat-Harze, Polymethymetharcrylat-Harze, Nylon-Harze, Celluloseacetat-Harze, Acrylonitrilbutadienstyrol-Terpolymerisat-Harze, Hydroxypropylcellulose-Harze, Styrolacrylonitril-Copolymerisat-Harze und Phenoxy-Harze.

- Ansprüche

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Claims

Ansprüche

( 1. ; Vorrichtung zum Expandieren des Querschnitts von thermisch V_, .verformbarem Material, dadurch gekennzeichnet, daß ■ eine untere Formplatte (1b) und eine obere Formplatte (ia)-vorgesehen sind, daß jede der Platten (1a,1b) eine Oberfläche aufweist, die das thermisch verformbare Material beim Einsetzen zwischen die Platten berührt, wobei die Oberflächen einen Schmelzpunkt von 70° C oder mehr auf- ^;; weisen und thermisch verformbares Material mittels Heißverleimung damit verbindbar ist, ferner, daß wenigstens eine der Formplatten (1b) durch einen Teilbereich während des Expandierens von thermisch verformbarem Material zwischen den Platten (1a,1b) derart belüftbar ist, daß die Platten auseinandergezogen werden, während das thermisch verformbare Material mittels Heißverleimüng eine Verbindung mit diesen eingeht, sowie daß eine Einrichtung zum Erwärmen der Platte auf 70° C oder mehr vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zum Auseinanderziehen der Platten vorgesehen ist, die die Platten während diese mit dem thermisch verformbaren Material verbunden sind, auseinanderzieht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Formplatten (13) in zur Berührung mit dem thermisch verformbaren Material dienenden Oberfläche kanalartige Ausnehmungen (14) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (14) gitterartig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Formplatten (19) eine Vielzahl von Perforationen aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Perforationen in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen rechteckig ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen sechseckig ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß "die Perforationen rhombenförmig ausgebildet sind.
9» Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen bogenförmig ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen kreisförmig ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formplatten (19) perforiert sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in jeder der Formplatten (19) gleich
sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in jeder der Formplatten (19) nicht
gleich sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in den.beiden Formpl^tten (19) nicht
miteinander fluchten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in den beiden Formplatten (19) nicht
miteinander fluchten.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Formplatten (1) porös ist.

Der Patentanwalt:

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U .

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