DE2406300A1

DE2406300A1 - Verfahren und rohteil zur herstellung eines gegenstandes

Info

Publication number: DE2406300A1
Application number: DE19742406300
Authority: DE
Inventors: Brian Leo Chudleigh Sutch
Original assignee: Airfix Industries Ltd
Current assignee: Patent Developments International Ltd Northampto
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1974-08-15
Also published as: NL164523B; SE414733B; ATA93274A; GB1462856A; CH582094A5; FR2217155B1; DK145370C; DK145370B; IT1004906B; NL164523C; NO140584B; JPS5414984B2; FI57567C; AT343454B; AU6537674A; US3931385A; NO740374L; FI57567B; LU69371A1; FR2217155A1

Description

Airfix Industries Limited, 17 Old Court Place, London W.8 (Großbritannien)

Verfahren und Rohteil zur Herstellung eines Gegenstandes

Die Erfindung bezieht sich auf zusammengesetzte Erzeugnisse, insbesondere auf zusammengesetzte Behälter, die unter Verwendung eines Rohteils aus flexiblem Material wie Papier, Karton oder Folie gebildet werden. Dieses Rahteil erhält die Gestalt des Behälters, und zusammenstoßende Behälterkanten werden im Spritzgießverfahren durch eine Naht miteinander verbunden.

In der britischen Patentanmeldung No. 46342/72 wird ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters beschrieben, bei dem ein'Rohteil mit einem kreis-. förmigen Basisfeld und- zwei Seitenfeldern, bei denen -eine Kante im wesentlichen tangential zum Kreis des Basisfeldes verläuft und die auf jeder Seite an dem tangentialen Berührungspunkt durch einen Steg mit dem Basisfeld verbunden sind, verwendet. Die Seitenfelder werden um den tangentialen Berührungspunkt und die Stege so gefaltet, daß die freien Kanten jedes Seitenfeldes sich in Umfangsnahe des Basisfeldes befinden, und das so geformte

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Rohteil wird zwischen einem Außenwerkzeug und einem Kernwerkzeug eingespannt. Anschließend werden die freien Kanten jedes Seitenfeldes mit der freien Kante des Basisfeldes und die gegenüberliegenden Kanten der Seitenfelder durch eine Spritzgußnaht miteinander verbunden. Eine der Werkzeughälften hat in der Nähe jedes Steges eine Ausnehmung, damit die Stege des Rohteils .in eine Schicht aus Spritzgießmaterial eingebettet werden.

Aufgrund dieses überstehenden Sprxtzgxeßmaterials im Stegbereich entsteht ein ästhetisch unbefriedigender Behälter.

Dieser Nachteil soll erfindungsgemäß bei dem Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit mindestens zwei Wandungen, von denen die eine von der Oberfläche der anderen ausgeht, vermieden werden. Zu diesem Zwecke ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Rohteil mit je einem Feld für jede Wandung geformt, in dem Bereich zwischen den Feldern des Rohteils ein Schlitz angebracht, der in mindestens einer Wandung einen Ausschnitt bildet, wenn das Rohteil um an jedem Ende des Schlitzes stehengebliebene Scharnxerabschnxtte gefaltet wird, das gefaltete Rohteil im gefalteten Zustand zwischen zwei Formwerkzeugen eingezwängt, und ein Material in den Formhohlraum im Bereich des Ausschnittes zur Vervollständigung dieser Wandung eingespritzt wird.

Sind die Seitenfelder £o mit dem kreisförmigen Basisf-eld verbunden, daß ein kegelstumpfartiger Behälter entsteht, wobei der Bogen der Kanten des Seitenfeldes den Kreis des Basisfeldes schneidet, dann kann der Schlitz vorteilhafterweise auf dem Bogen der Kanten des Seitenfeldes oder auf dem Bogen des Basisfeldes angeordnet sein.

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Davon wird die erste Variante bevorzugt, weil es der Kontinuität des Seitenfeldes dienlich ist, und die Enden des Schlitzes können so abgewinkelt oder gekrümmt werden, daß diese Enden auf dem Bogen des Basisfeldes liegen. Dadurch werden die Scharnierabschnitte faltbar an dem Umfang der Wandung, die durch das Basisfeld gebildet wird, und sie falten sich um die Kante des Kernwerkzeuges. Alternativ dazu können.sich die Enden des Schlitzes an den Schnittpunkten der Bögen befinden, und außerhalb jedes Schnittpunktes wird ein Steg vorgesehen, welcher einen Scharnierabschnitt bildet, der außerhalb des Kreises des Basisfeldes liegt. Es ist jedoch auch möglich, daß der Schlitz auf keinem der Bögen liegt und geradlinig verläuft, aber auch hierbei wird aus den bereits genannten Gründen bevorzugt, daß er sich innerhalb des Bogens der Kante des Basisfeldes befindet.

Nachfolgend werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Rohteil für die Herstellung eines kegelstumpf förmigen Behälters,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Abschnitt eines aus diesem Rohteil hergestellten fertigen Behälters, und zwar im Verlauf einer Linie H-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein bevorzugtes Rohteil zur^Herstellung eines kegelstumpfförmigen'Behälters, und

Fig. 4 einen Schnitt durch zwei zueinander

senkrechte Ebenen, der durch einen Teil eines Spritzgießwerkzeugs und durch das Rohteil von Fig. 3 verläuft, das an den Kanten modifiziert ist.

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Die obere Hälfte von Fig. 1 zeigt ein aus Papier, Karton, Folie oder einem anderen geeigneten flexiblen Material bestehendes Rohte'il zur Herstellung eines Behälters, und dieses Rohteil besitzt ein Basisfeld 1 sowie zwei Seitenfelder 2. Die kreisbogenförmig ausgebildeten freien Kanten 3 des Basisfeldes 1 treffen jeweils an einem Punkt 5 mit einer gekrümmten freien Kante 4 je eines Seitenfeldes 2 zusammen. Somit treffen die Krümmungen der Kanten 3 und 4 an je einem Treffpunkt 5 zusammen. Ein die beiden Treffpunkte 5 verbindender Schlitz 6 verläuft auf dem Kreisbogen der freien Kanten 4 der Seitenfelder 2. Die Enden dieses Schlitzes 6 sind von dem jeweils benachbarten Treffpunkt 5 durch Scharnierteile 7 getrennt.

Zur Herstellung des Behälters werden die beiden Seitenfelder 2 im Bereich der Scharnierteile 7 gegenüber dem Basisfeld 1 abgewinkelt, und die freien Kanten 4 werden in die Nähe der Kanten 3 verlegt. Dabei gelangt eine Stoßkante 8 des einen Seitenfeldes neben die Stoßkante 8 des anderen Seitenfeldes 2. In diesem Haltzustand wird das Rohteil in einer Form festgehalten, die aus einem Kernwerkzeug und einem Außenwerkzeug besteht; beide Werkzeughälften bilden zusammen einen Formhohlraum, welcher der Basis und den Seitenwandungen des Behälters entspricht. Ferner befinden sich im Außenwerkzeug und im Kernwerkzeug Kanäle, in die flüssiges Material einfließt und nach dem Erstarren eine Basisstütze 10 an -der Außenseite des Basisfeldes 1, eine äußere Randeinfassung 11 um den Basisabschnitt, eine innere Basisnaht 12 sowie eine Seitenwandnaht 13 bildet. Außerdem kann eine nicht dargestellte Lippennaht am oberen offenen Ende des Behälters vorhanden sein. Dieses Material fließt im Zentrum des Basisfeldes in des Kanalsystem des Werkzeugs ein, fließt über die Bosisstütze Ί0 zum Kanal für die äußere Randeinfassung, über den Schlitz 6 in den Kanal, welcher die innere Basisnaht formt, und anschließend durch die Kanäle für die

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Seitenwandnaht 13 und gegebenenfalls zur oberen Lippennaht.

Es kann nachgewiesen werden, daß die Ausbildung der Rohteil-Felder und des Schlitzes 6 überschüssiges Rohteilmaterial vermeidet, wie sonst üblich, so daß ein ästhetisch befriedigendes Erzeugnis hergestellt werden kann. Falls erwünscht, können die beiden Hälften des Schlitzes der Krümmungslinie des Basisfeldes 1 statt der Seitenfelder 2 folgen, vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, den Schlitz innerhalb des Umfangsbogens des Basisfeldes zu verlegen, so daß beim Falten die Kontinuität der Seitenfelder erhalten bleibt. Selbstverständlich sind auch andere Konfigurationen der Nahtkanäle möglich, mit einer abweichenden Einguß-Position oder einer Anzahl von Eingüssen. Außerdem läßt sich die Erfindung auch auf anders geformte Erzeugnisse übertragen.

Die Radien der Kreisbögen und der Abstand zwischen der Projektion der freien Kanten der Seitenfelder radial innerhalb des Basisfeld-Umfangsbogens sind in der Zeichnung übertrieben dargestellt.

Der Behälter kann auf einer Maschine hergestellt werden, wie sie in der britischen Patentanmeldung No. 46582/72 beschrieben worden ist.

Die zuvor beschriebene Ausführung eignet sich insbesondere für ein Rohteil, dessen Material einen gewissen Grad der Nachgiebigkeit besitzt.

Die beiden Enden des Schlitzes 6 sollten so nahe wie möglich beim Kreisboqenverlauf des Basisfeldes 1 liegen. Bei Verwendung eines nicht-nachgiebigen Materials kennen

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in der Praxis, wenn die freien Kanten 4 direkt vom Kreisbogen des Basisfeldes 1 ausgehen, die Enden des Schlitzes 6 nicht auf dem Bogen der Seitenfelder 1 liegen und den Basisfeld-Bogen erreichen. Auf jeder beliebigen Mantellinie des Kernes muß das außerhalb des Schlitzes befindliche Material umgelenkt werden, wenn das Endfeld des Rohteils an der Endfläche des Kernwerkzeuges anliegt und das Seitenfeld an der Seite des Kernwerkzeuges anliegt, damit das Seitenfeld an der Mantellinie des Kernwerkzeuges anliegen kann. Das an jedem Ende des Schlitzes 6 befindliche Material kann jedoch nicht umgelenkt werden, weil es sich innerhalb des Basisfeld-Kreisbogens und innerhalb des Umfanges am Ende des Kernwerkzeuges befindet.

Diese Tatsache stellt ein Pfeil R dar, welcher dem Radius des Basis-Kreisbogens und der Endwand des Kernwerkzeuges entspricht; jedes Ende des Schlitzes 6 liegt dagegen auf einem Radius Rl. «vird das Rohteil um das Kernwerkzeug gefaltet, dann muß sich das Material umlegen, jedoch nicht auf der Linie, welche die Spitzen der beiden Radiuspfeile R und Rl verbindet, sondern im Verlauf des Kreisbogens mit dem Radius R, was der umlaufenden Kante des Kernwerk— zeuces entspricht. Wählt man also den Schlitz 6 gemäß Fig. 1, dann muß man ein nachgiebiges Rohteil-Material wählen, welches geeignet ist, in einem mit X bezeichneten Bereich nachzugeben; einige Materialien können dieses.

Benutzt man jedoch Materialien, die nicht nachgiebig genug sind, sich diesem Vorgang ohne Bruch anzupassen, dann muß man gemäß der unteren Hälfte von Fig. 1 Stege 20 an den Enoen eines Schlitzes 6a verwenden. Dieser dem Verlauf des Bocens der S<L-itenfeld-Kanten 4 folgende Schlitz 6a ist bis an die Schnittpunkte mit dem Kreisbogen des Basisfeldes 1 heranaeführt, und die Stege 20 stellen genügena Material zur Bildung akzeptabler Scharnierteile 7

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zur Verfügung. Alternativ dazu kann an jedem Ende des Schlitzes 6a ein Schlitzausläufer 21 abgewinkelt oder abgekrümmt sein, welcher das Schlitzende zu einem innerhalb des benachbarten Treffpunktes und des Basisfeld-Kreisbogens liegenden Punkt führt.

Die freien· Kanten eines Seitenfeldes können auch gegenüber diesem Bogen.versetzt sein. In einer bevorzugten Rohteil-Ausführung gemäß Fig. 3 sind die Kanten eines Seitenfeldes bogenförmig gekrümmt, während ein Schlitz 26 geradlinig ausgebildet ist und die Schnittpunkte zwischen den Bögen, auf denen die Kanten 24 liegen, und dem Kreisbogen des Basisfeldes verbindet. Stege 27 an beiden Enden des Schlitzes 26 bilden Scharnierteile. Ferner besitzt bei dieser Ausführung das Basisfeld Ausschnitte zur Aufnahme von Nadeleingüssen an der Basis des Kernwerkzeuges, wie nachfolgend beschrieben wird.

Wenn das Rohteil zur Bildung eines kegelstumpfförmigen Behälters gefaltet wird, dann ist das Basisfeld nicht mehr kreisförmig, sondern besitzt Abflachungen oder angenäherte Abflachungen an den Schlitzen 26. An diesen Stellen haben die angefalteten Seitenfelder einen Abstand vom Basisfeld im Bereich der Schlitze, und außerdem stehen die Seitenfelder im Schlitzbereich mit zunehmender radialer Verlagerung des Schlitzes nach innen über die innere Oberfläche des Basisfeldes - hinaus. Dieser Überstand ist vorzugsweise so bemessen, daß das Rohteil gemäß F.ig. zwischen einem Kernwerkzeug 32 und einem Außenwerkzeug eingespannt ist und die Kante 24 des Seitenfeldes etwas nach innen abgebogen wird, so daß sie an der Endwandung des Außenwerkzeuges 33 anliegt.

Das zur Bildung der Nähte im Bereich der sich jetzt ge-r genüberliegenden Seitenkanten 28, der Schlitzkanten 26_;

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der Kanten 23 sowie 24 einzuspritzende Material wird über einen Nadeleinguß 35 an der Basis jedes Nahtkanals 32a im Kernwerkzeug 3 2 eingespritzt. Wie bereits erwähnt, besitzt das Basisfeld des Rohteils zu diesem Zwecke die Ausschnitte 29. Gemäß Fig. 4 steht der Ausgang jedes Nadeleingusses über das geschlossene Ende des Außenwerkzeuges hinaus. Dadurch fließt das eingespritzte Material in einen Kanal 36 des Kernwerkzeuges zur Bildung einer Basisnaht und von dort zur Kante des Seitenfeldes und des Basisfeldes. Dadurch werden diese Kanten gegen das Außenwerkzeug 33 gepreßt, und es wird verhindert, das Material zwischen Rohteil und Außenwerkzeug fließen kann. Ein anderer bedeutender Vorteil liegt darin, daß die freien Kanten des Rohteils durch das eingespritzte Material versiegelt bzw. imprägniert werden; dies ist besonders bei Verwendung von porösem Rohteil-Material, wie Karton, vorteilhaft, weil die dort sonst auftretende Saugwirkung damit unterbunden wird.

Wie in der parallelen deutschen Patentanmeldung P 23 50 810.3 ausgeführt, ist die Breite des einen Seitenfeldes an seinem von dem Basisfeld abgekehrten Ende teilweise kleiner gehalten als bei dem anderen Seitenfeld, um das Ausrichten des Rohteils in einem Führungskanal der Spritzgußmaschine zu erleichtern.

Der Kanal für die Basisnaht läßt-das eingespritzte Material um den Außenrand des. Basisfeldes herumfließen,, um dasselbe mit den Seitenfeldern zu verbinden; und anschließend fließt das Material in die vom Rohteil freigelassenen Bezirke, die beim Falten des Rohteils an den Schnitten entstehen. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Werkzeug bilden die Werkzeughälften ferner einen Lippenkanal 38, der Anschluß an die Kanäle 32a besitzt.

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Wie aus der britischen Patentanmeldung Nr. 45 844/72 bekannt ist, können die Kanten des Rohteils- im Lippenbereich des BehäLters mit Wellen versehen sein, was eine bessere Verbindung zur eingespritzten Lippe ergibt, weil ein unterschiedlicher Durchflußweg für das eingespritzte Material zwischen den axialen und radialen Partien der Lippe gebildet wird. Solche Wellen können mit Vorteil auch an den Seitennähten und an der Basis der Seitenfeldnähte angeordnet werden, um die Qualität dieser Nähte zu verbessern. Solche Wellen sind in Fig. 4 mit unterbrochenen Linien angedeutet' und mit der Bezugszahl 39 bezeichnet,

In der genannten Patentanmeldung ist ferner offenbart, daß die Kanten der Seitennähte mit Zacken versehen sein können. Die zuvor erwähnten Wellen an den Kanten der Seitenfelder entlasten die Belastungszonen im eingespritzten Kunststoffmaterial, die sonst bei geraden Kanten vorhanden wären; mit Zacken versehene Kanten im Bereich der Seitennähte ergeben eine größere Festigkeit gegen das Bersten des Behälters.

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Claims

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Ansprüche

1-1 Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit mildestens zwei Wandungen, von denen die eine von der Oberfläche der anderen absteht, dadurch -gekennzeichnet, daß ein Rohteil mit je einem Feld für jede Wandung geformt, in dem Bereich zwischen den Feldern des Rohteils ein Schlitz angebracht, der in mindestens einer Wandung einen Ausschnitt bildet, wenn das Rohteil um an jedem Ende des Schlitzes stehengebliebene Scharnierabschnitte gefaltet wird, das gefaltete Rohteil im gefalteten Zustand zwischen zwei Formwerkzeugen eingezwängt, und ein Material in den Formhohlraum im Bereich des Ausschnittes zur "Vervollständigung dieser Wandung eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Schlitzes gegenüber dem Mittelabschnitt des Schlitzes so verlagert werden, daß die Enden des Schlitzes an den Umfang der Wandung verlegt werden, die durch das einen Ausschnitt besitzende Feld definiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz an Punkten, ,wo die geometrische Umfangslinie des anderen Feldes den Umfang dieser Wandung schneidet, bis zum Umfang der durch das Feld mit dem Ausschnitt definierten Wandung ausgedehnt ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der geometrische Umfangsort

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des ersten Feldes, das den Ausschnitt definiert, ein Kreis ist, der den geometrischen Umfangsort"des anderen Feldes schneidet,· der ein Kreis mit einem größeren Radius als derjenige des ersten Feldes ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz in einem radialen Abstand vom Mittelpunkt des Kreises des ersten Feldes, der nicht größer ist als der Radius dieses Kreises, und in einem Abstand vom Kreismittelpunkt des zweiten Feldes, der mindestens so groß ist wie der Radius dieses Kreises, angeordnet wird, und daß das Falten des Feldes an den Scharnierabschnitten im wesentlichen am Umfang der durch das ausgeschnittene Feld definierten Wandung durchgeführt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz linear verläuft. ·
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch aekennzeichnet, daß der Schlitz bogenförmig verläuft.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Mittelteil des Schlitzes auf dem Kreis des !zweiten Feldes liegt.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen in einer äußeren Werkzeughälfte befindlichen Nadeleinguß ein Material in einen durch das Formwerkzeug gebildeten Hohlraum eingespritzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,· daß sich in dem Ausschnitt des betreffenden Rohteil-Feldes

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der aus der Basis des Außenwerkzeuges hervorstehende Nadeleinguß befindet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von aus der Oberfläche einer Endwandung hervorstehenden Seitenwänden vorhanden ist, von denen jede Seitenwand integral mit der Endwand verbunden ist, daß zwischen jedem Seitenwandfeld und dem Endwandfeld ein Schlitz angeordnet wird, und daß an der Endwandung mindestens eine Ausnehmung in der Nähe des Ortes angeordnet wird, wo die Enden von zwei sich gegenüberliegenden Seitenkanten benachbarter Seitenwandfelder zusammenstoßen, wenn das Rohteil gefaltet wird, um einen Nadeleinguß aufzunehmen .
12. Rohteil zur Herstellung eines Behälters nach dem "Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 - 11, gekennzeichnet durch ein erstes Feld (1), bei dem freie Kantenabschnitte (3) auf einem Kreisbogen angeordnet sind; ein integral zwischen diesen freien Kantenabschnitten mit dem ersten Feld verbundenes zweites Feld (2), das selbst freie Kantenabschnitte (4) aufweist, die auf einem Bogen eines Kreises liegen, dessen Radius größer ist als der des ersten Kreises und der diesen schneidet; einen den zwischen den Schnittpunkten (5, 5) liegenden Rohteilbereich überspannenden Einschnitt (6); und einen an jedem Ende des Schlitzes verbleibenden Scharnierabschnitt (7; 20), der so ausgebildet ist, daß beim Falten des Rohteils das zweite Feld aus dem ersten Feld hervorsteht und der Schlitz so positioniert ist, daß ein Feld beim Falten des Rohteils einen Ausschnitt bildet.
13. Rohteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (6) innerhalb des Kreisbogens des ersten Feldes (1) liegt.(Fig. 1, obere Hälfte).

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14* Rohteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Enden des Schlitzes (6a; 26) auf dem Kreisbogen des ersten Feldes (1) liegen (Fig. 1, untere Hälfte; Fig. 3).
15* Rohteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (26) geradlinig ausgebildet ist.
16. Rohteil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (6a; 26) sich an beiden Enden bis zu je einem Kreisschnittpunkt erstreckt, und daß an jedem Ende des Schlitzes ein Steg (7; 20; 27) angeordnet ist, der ein Scharnierelement bildet.

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