DE2452866A1 - Verfahren zum formen von thermoplastischen polymeren materialien - Google Patents
Verfahren zum formen von thermoplastischen polymeren materialienInfo
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Description
FATE NTANWKLTE
DR. E. WIEGAND DlPL-ING, W. NIEMANN
DR.M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MDNCHEN HAMBURG 24528
TELEGRAMMErKARPATENT MATHILDENSTRASSE12
7. November 1974 W. 42 161/74 Zi/m
Mobil Oil Corporation
New York
Vereinigte Staaten von Amerika
Vereinigte Staaten von Amerika
Verfahren zum Formen von thermoplastischen polymeren Materialien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen von thermoplastischen. polymeren Materialien und
betrifft insbesondere ein Verfahren zum Warmformen von thermoplastischen Materialien, insbesondere von Polystyrol-Schaumstoff.
Das Formen von Materialien in Anwesenheit von Wärme hat heute eine beachtliche wirtschaftliche Bedeutung.
Thermoplastische Artikel, wie Tassen, Teller, Fleischwannen, Eierschachteln und viele andere Gegenstände wurden
bisher mit einer Vielzahl von verschiedenen Arbeitsverfahren, wie beispielsweise durch Spritzguss- und
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Schleudergussverfahren, hergestellt.
Bei einem Verfahren zum Warmformen (ein allgemein verwendeter Ausdruck zum !Formen von Materialien in Anwesenheit
von Wärme) wird eine Tafel aus thermoplastischem Schaumstoff erwärmt und anschliessend mit der Oberfläche
eines Formelementes in Berührung gebracht und gezwungen, die Gestalt der Form anzunehmen, indem ein zweites entsprechendes
Formelement auf die Tafel aus thermoplastischem Schaumstoff gedrückt wird. Der Artikel hat nach
dem Entfernen aus der Form die Neigung, sich zu verformen, da die Restwärme im Artikel den auf die Spannungsorientierung
zurückgehenden Kräften die Möglichkeit gibt, den noch warmen Artikel zu verformen. Dieses Problem ist besonders
ernst bei einem Schaumstoff aus Polystyrol, da dieses Material bei der Extrusion und bei der Herstellung von
Tafeln eine Neigung zur Spannungsorientierung hat. Wenn derartige Materialien mit Spannungsorientierung während
des Verformungsvorganges erwärmt werben, neigen sie daher zu einer Abweichung von der gewünschten," durch die Form
vorgegebenen Gestalt, so dass das Endprodukt eine unerwünschte Verzerrung und Verformung aufweist. Diese Verzerrung
und Verformung äussert sich häufig in einer Zunahme der Dicke des Artikels. Hierdurch können Schwierigkeiten
beim Stapeln,Ineinanderschachteln und Auseinandernehmen entstehen, und Verluste beim Rauminhalt auftreten.
So sind beispielsweise Eierschachteln, die ineinandergreifende Elemente aufweisen, nach der Entnahme aus der
Form aufgrund von Fluchtfehlern nicht einwandfrei zu gebrauchen, die auf eine Verwindung und Verzerrung der
Eierschachteln zurückzuführen sind.
Die Erfindung schafft daher ein Verfahren zum Warmformen von Kunststoffen, bei welchem der Grad der Verfor-
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mung herabgesetzt wird, die nach der Entnahme der geformten Artikel aus den Formen auftritt. Das erfindungsgemässe
Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Eierschachteln aus Polystyrol-Schaumstoff, es lässt
sich jedoch ebenso zur Herstellung von anderen Fonngegenständen
verwenden.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass eine Tafel aus thermoplastischem Material auf eine zum
Warmformen geeignete Temperatur erwärmt wird und die erwärmte Tafel mit Hilfe eines Formelementes in einem ersten
Formvorgang bei einer verhältnismässig hohen Temperatur geformt wird und der im ersten Formvorgang geformte Gegenstand
in einem zweiten Formvorgang ohne bemerkenswertes Ziehen und Strecken des thermoplastischen Materials bei
einer ausreichend niedrigen Temperatur nachgeformt wird, um die Gestalt des nachgeformten Gegenstandes aufrechtzuerhalten.
Das mehrstufige Warmformen bietet eine Reihe von Vorteilen
gegenüber dem herkömmlichen einstufigen Warmformen. Zu diesen Vorteilen gehören die Auswahl von zweckmässigeren
Betriebstemperaturen, höhere Geschwindigkeiten der Produktionsstrassen und die Möglichkeit, Gegenstände mit
Formen herzustellen, die früher bei einem einstufigen Warmformvorgang unerreichbar waren.
Das mehrstufige Warmformen lässt sich mit grossem Vor-, teil bei der Herstellung von Eierschachteln verwenden. Die
Aussenabmessungen der Eierschachtein werden durch die Anforderungen
der automatischen Verpackungsanlage und durch die Grosse der in der Industrie verwendeten Transportbehälter
bestimmt. Das Schaffen eines grösseren Raumes für die Eier oder das Verbessern des Schachtelaufbaus erfordern
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daher besondere Formverfahren.
Eine Möglichkeit zur Erzielung eines grösseren Raumes für die Eierzellen in den Schachteln besteht in der Verringerung
des Raumes, der von den Trennwänden zwischen den Eierzellen eingenommen wird. Dies lässt sich durch das erfind
ungsgaSsse Verfahren erreichen. In der ersten Warmformstufe
werden im wesentlichen quadratische Zellen hergestellt, die dann in der zweiten Warmformstufe in runde
Zellen umgewandelt werden. Die runde Zellenform wird in der zweiten Stufe gesichert oder "eingefangen11, indem das
Material bei einer niedrigen Temperatur mit einer begrenzten Verformung oder Dehnung geformt wird. Der Warmformvorgang
in der ersten Stufe kann bei einer Temperatur durchgeführt werden, die über den früher als zweckmässig
angesehenen Temperaturen liegt und zum Tiefziehen von thermoplastischem Material geeigneter ist. Die Kombination
von Tief- und Streckziehen (deep and shallow draw) bei Temperaturbedingungen,
die für jede Stufe besser geeignet sind, verhindert im wesentlichen ein Reissen, ein Brechen
und eine unerwünschte Verformung des geformten Materiales. Die Kombination von Tief- und Streckziehen gestattet auch
die Herstellung von Formen und Gestalten, die früher mit einem einstufigen Formverfahren nicht erreichbar waren.
In der ersten Stufe des gesamten Warmformvorganges wird das vorgewärmte thermoplastische Material bei einer
verhältnismässig hohen Temperatur geformt. Diese Temperatur wird natürlich in erster Linie mit Rücksicht auf
das zu formende Material gewählt. Die Formelemente können auf der gleichen Temperatur wie das vorgewärmte Material
oder auch auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden· Wenn zwei oder mehrere Formelemente verwendet werden, können
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die Elemente gleiche oder unterschiedliche Temperaturen
haben. Wenn die Formelemente Temperaturen haben, die unter der Temperatur der vorgewärmten Tafel liegen, kühlt sich
die "^afel während des Formvorganges ab. Diese Stufe des
Formvorganges wird jedoch nichtsdestoweniger in einem
Zustand durchgeführt, in welchem die Tafel eine verhältnismässig hohe Temperatur hat. Beispielsweise liegen die Temperaturen
für eine Polystyrol-Form zwischen loo und 12o°. C, vorzugsweise bei 11O0C.
Die Temperatur in der ersten Stufe hängt nicht nur von der Art des verwendeten thermoplastischen Materials, sondern
auch vom Grad der Verformung oder dem Grad des Tiefziehens ab, der in dieser Stufe vorgesehen ist. Das Tiefziehen
erfordert im allgemeinen höhere Temperaturen als Formvorgänge mit einer weniger starken Verformung. Wenn das
Material in der ersten Stufe einem Tiefziehvorgang unterworfen
wird, werden daher Temperaturen gewählt, die näher bei der kristallinen Schmelztemperatur liegen.
'In der zweiten Stufe wird der Artikel bei einer niedrigeren
Temperatur unter Formbedingungen nachgeformt, die im wesentlichen nicht zu einem Ziehen des Artikels führen,
d.h., dass der Streck- oder Verformungsgrad beträchtlich begrenzt ist. In dieser Stufe wird die Temperatur unter
1o°0, vorzugsweise zwischen -2o° C und +1o°C und gewöhnlich
unter+7°C gehalten. Diese niedrigen Temperaturen legen die Gestalt des geformten Artikels fest, so dass die
geformte Gestalt dös Artikels beibehalten oder "eingefangen11 wird.
Die Dauer des Formvorganges in Jeder Stufe liegt im allgemeinen zwischen eins und vier Sekunden, gewöhnlich·
nicht über zwei Sekunden. Das erfindungsgemässe Verfahren
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wird im nachstehenden in Verbindung mit dem Formen von Eierschachteln aus Polystyrol-Schaumstoff beschrieben.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich jedoch auch zum Formen von anderen Gegenständen, wie Tassen, Tellern,
isolierenden Behältern und Fleischwannen aus anderen thermoplastischen Materialien, wie beispielsweise aus Polyäthylen,
Polypropylen, Polybutylen, Polyestern, wie Polyethylenterephthalat, Vinylpolymeren, wie Polyvinylchlorid,
Acrylat, Methacrylat- und Äthylacrylatpolymeren, wie Poly-Cinethylacrylat) oder Poly-fc ethylmethacrylat),
Polyamiden, wie Polycaprolactam und Polyhexamethylenadipamid),Polycarbonaten
und Copolymeren und Mischungen aus diesen Materialien.
Beispiele für grundlegende Arten von Eierschachteln, die mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens verbessert
werden können, sind in den US-PS 3 648 916, 3 687 35o und 3 735 917 beschrieben.
Das mehrstufige Warmformen gemäss der Erfindung eignet
sich zur Herstelluiqgvon Eierschachteln, bei welcher eine
Tafel aus Polystyrol-Schaumstoff auf eine erhöhte Temperatur zwischen 1oo°G und 12o°C gebracht wird. Die erwärmte
Tafel wird dann der ersten Warmformstufe zugeführt, in welcher die vorgewärmte Tafel bei einer verhältnismässig
hohen Temperatur tiefgezogen und zwischen entsprechenden', aus Matrize und Patrize bestehenden Formen mit einer
niedrigeren Temperatur geformt wird. In diesem Fall werden die Formen auf einer Temperatur gehalten, die unter
der Temperatur der Tafel aus Polystyrol liegt, um die Oberfläche der erwärmten Schaumstofftafel zu kühlen. Das geformte
Material wird dann aus der Form der ersten Stufe entnommen und der zweiten Stufe des Formvorganges zugeführt,
in welcher die Eierzellen bei einer Temperatur nach-
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geformt werden, die so niedrig wie zweckmässig ist und
vorzugsweise in einem Bereich zwischen -2o° C und +1o°C
liegt. In dieser Stufe ist der Grad der Nachformung der Eierschachtel und insbesondere der Eierzellen begrenzt.
Es kann jedoch ein gewisses, begrenztes Ziehen des Schaumstoffes auftreten. Das ühlen der nachgeformten Schachtel
findet gleichzeitig in dieser zweiten Stufe statt. Das Kühlen und Nachformen friert im wesentlichen die gewünschte
Gestalt der Eierschachtel ein, so dass eine nachträgliche Verformung des geformten Polystyrols aufgrund der im geformten
Material verbliebenen Wärme oder Spannungsorientierung praktisch -vermieden wird.
Ein Merkmal zur geometrischen Auslegung für die Formvorgänge
in der ersten und zweiten Stufe betrifft die Ausgestaltung der Formen, so dass der Nachformvorgang
in der zweiten Stufe bei verhältnismässig kühlen Bedingungen kein beträchtliches Ziehen oder Strecken des Polystyrol-Materials
bewirkt. Die in der ersten Stufe verwendete Form weist im wesentlichen quadratische, konische
Zapfen mit abgerundeten Kanten zum Formen der anfänglichen Gestalt der Eierzellen auf. Die in der zweiten Stufe verwendete
Form besitzt runde, eiförmigkonische Zapfen, um die in der ersten Stufe geformten, im wesentlichen quadratischen
Zellen nach- und umzuformen. Die Gestalt der Zelle wird daher von einer im wesentlichen quadratischen
Gestalt mit runden Kanten in eine runde, eiförmige Gestalt umgewandelt. Die Umfangslängen der quadratischen Zapfen
der in der ersten Stufe verwendeten Form sollten in etwa genau so gross wie die kreisförmigen Umfangslängen der runden,
eiförmigen Zapfen sein, die in den Formen.der zweiten
Stufe verwendet werden. Die endgültige geometrische Form
einer Innenzelle der Schachtel liegt zwischen einer rectrb—
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eckigen und runden Form. Dies ist wünschenswert, da das Ei an vier Punkten in der Zelle abgestützt werden soll.
Aufgrund dieser Abstützung kann die Zelle bei einem Stoss oder Schlag leichter nachgeben, als dies der Fall wäre,
wenn eine vollständige ümfangsberührung sswischen dem Ei und einer kreisförmigen Zelle vorlage. Das leichtere Nachgeben
der Zelle verbessert die eischützenden Eigenschaften der Schachtel.
Wenn die.in der ersten Stufe hergestellten, im wesentlichen
quadratischen Zellen in der zweiten Stufe nachgeformt werden, kann der Raum zwischen den Zellen und dem benachbarten
Polystyrol durch Zusammendrücken verringert werden. Die Zusammendrückung ist so, dass die Unterseiten der Trennwände
zwischen den Zellen in direkte Berührung gelangen, so dass Schaumstoff auf Schaumstoff zu liegen kommt.
Das kombinierte Arbeitsverfahren gemäss der Erfindung macht es möglich, dass die erste Arbeitsstufe mit dem
Tiefziehvorgang bei einer höheren Temperatur durchgeführt werden kann, als dies bei einem einstufigen Arbeitsverfahren
möglich wäre, so dass das Material mit für diesen Zweck geeigneteren Formen tiefgezogen werden kann, ohne
dass das Polystyrol bricht und reisst. Die zweite Arbeitsstufe bzw. das Nachformen kann andererseits bei Temperaturbedingungen
durchgeführt werden, bei welchen die gewünschte Gestalt gesichert werden kann, ohne dass das Material
bricht, da die zweite Arbeitsstufe nur aus einem beschränkten Nachformvorgang besteht.
Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens anhand von Zeichnungen näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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Pig. I eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Warmformen eines tafelartigen
Materials aus Polystyrol-Schaumstoff in einem mehrstufigen Arbeitsverfahren,
Pig. II eine schematisehe Darstellung einer bestimmten
Anordnung von Eierzellen verglichen mit einer Anordnung, die in einem zweistufigen
Warmformverfahren erzielt wird,
Fig. III eine Darstellung, in welcher die in der ersten Arbeitsstufe erzielte quadratische
Zellengestalt und ein Querschnitt längs der Linie A-A zwischen den Eierzellen gezeigt ist,
welche durch den Tiefziehvorgang hergestellt wurden, und
Pig· IV. eine Darstellung, in welcher die runde
Zellengestalt der zweiten Arbeitsstufe mit dem Nachformvorgang und ein Querschnitt längs
der Linie B-B der zusammengedrückten aus Polystyrol bestehenden Trennwand zwischen den
Zellen gezeigt ist.
Pig. I zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Tafel aus Poylstyrol-Schaumstoff
und zum Pormen der erwärmten Tafel in einem darauffolgenden zweistufigen Arbeitsverfahren. Die aus Polystyrol-Schaumstoff
bestehende Tafel 1 mit einer Dicke von etwa 2,3 mm läuft durch eine Vorwärmzone 2 hindurch, in
welcher die Tafel auf eine erhöhte Temperatur von etwa 11O0C erwärmt wird. Die Polystyroltafel wird durch geeignete,
nicht dargestellte mechanische Einrichtungen
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schrittweise um eine Strecke vorwärts bewegt, welche der Strecke entspricht, die in der ersten Arbeitsstufe benötigt
wird. Der weitere Vorschub ist daher zumindest gleich der Abmessung der Form. Während des Vorwärmvorganges dehnt sich
die Schaumstofftafel etwa auf das doppelte ihrer ursprünglichen Dicke bzw. auf etwa 4»5 mni aus.
Eine Matrize 3 ist in der Fähe der Vorwärmzone und oberhalb der vorwärtsbewegten, vorgewärmten Schaurastofftafel
angeordnet. Eine Patrize 4 ist unterhalb der Tafel angeordnet und senkrecht mit der Matrize 3 für einen gegenseitigen
Eingriff ausgerichtet. Eine Kühlkammer 5 ist auf
der Oberseite der Matrize 3 befestigt. In ähnlicher Weise ist eine Kühlkammer 6 an der Unterseite der Patrize 4
angeordnet. Die Kühlkammer 5 ist mit einer Einlassleitung 7 und einer Auslassleitung 8 für ein flüssiges Kühlmittel
versehen. Die Kühlkammer 6 weist ebenfalls eine Einlassleitung 9 und eine Auslassleitung 1o für ein flüssiges
Kühlmittel auf.
Die Vorschubbewegung der Polystyroltafel 1 wird während des gegenseitigen Eingriffes der Matrize 3 und
Patrize 4 unterbrochen. Während der Unterbrechung der Vorschubbewegung wird die Tafel mit einer verhältnismässig
hohen Temperatur tiefgezogen, Diese hohe Temperatur hängt vom kristallinen Schmelzpunkt des Kunststoffes ab und liegt
zwischen 7° C und 1oo°C. Die Temperatur der Matrize 3
liegt vorzugsweise bei 7o°C und die Temperatur der Patrize 4 beträgt etwa 250G, wenn eine Tafel tiefgezogen wird, die
auf eine Temperatur von etwa 11O0C erwärmt worden ist.
Wenn die Matrize 3 und die Patrize 4 wieder auseinandergefahren oder getrennt sind, wird die Tafel um eine ausreichende
Strecke vorwärtsbewegt, um den in der ersten
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Stufe geformten Artikel mit der Formzone der zweiten Stufe auszurichten.
Die Formen der zweiten Stufe befinden sich vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Formen der ersten Stufe.
Die Formzone der zweiten Stufe weist eine Matrize 11 und eine darunterliegende, vertikal ausgerichtete Patrize 1?
auf. Die Matrize 11 ist an ihrer Oberseite mit einer Kühlkammer 12 versehen, während die Patrize 13 an ihrer Unterseite
mit einer Kühlkammer 14 ausgestattet ist. Leitungen 15 und 16 dienen für die Zufuhr eines Kühlmittels zu
den Kühlkammern und Leitungen 17 und 18 dienen für die
Abfuhr des Kühlmittels. Während des Betriebes werden die Matrize 11 und Patrize^ der zweiten Stufe in gegenseitigen
Eingriff gebracht, wobei das aus der ersten Arbeitsstufe kommende, teilweise geformte Material eine niedrigere Temperatur
für das endgültige Nachformen des in der ersten Arbeitsstufe geformten Artikels und zum Fixieren der endgültigen,
geformten Gestalt aufweist.
Die zweite Arbeitsstufe ist in der Regel weniger als ein sehr geringer Ziehvorgang. Aus diesem Grund kann dieser
Vorgang als ein blosser Nachformvorgang bezeichnet werden, dernur ein begrenztes Strecken oder Nachformen und Zusammendrücken
des tafelartigen Schaumstoffmaterials beinhaltet. Auf diese Weise wird ein Brechen oder Reissen
des geformten Artikels während des Nachformvorganges vermieden.
Bei dieser besonderen Ausführungsform beruht die erste Arbeitsstufe bzw. der Tiefziehvorgang auf der Verwendung
von im wesentlichen quadratischen, konischen Zapfen zum Formen der Eierzellen. Die von den Zapfen der ersten
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Stufe geformten, quadratischen Zellen werden dann in der zweiten Stufe, der sogenannten Tieftemperaturstufe abgerundet,
in welcher die aus Polystyrol-Schaumstoff bestehenden Trennwände zwischen den Zellen zusammengedrückt
werden. Dieses Zusammendrücken wird durch die Keilwirkung der in der ersten Stufe gebildeten Trennwände in dem engen
Spalt zwischen den runden Patrizenzapfen der Form der zweiten Stufe erzielt. Diese Keilwirkung wird nicht durch die
Trennwände der Matrize zwischen den Zapfen der Patrize unterstützt. Die Schaumstofftrennwände zwischen den
Zellen können daher beträchtlich enger geformt werden, als dies in einem einstufigen Arbeitsverfahren möglich wäre,
Der Deckelteil der Schachtel kann ferner in der zweiten Arbeitsstufe zusammengedrückt oder während dieses
Vorganges nur in seiner Gestalt fixiert werden. Das Kühlmittel kann Wasser oder irgendein anderes für diesen
Zweck geeignetes Strömungsmittel sein.
Die geformten Artikel in Form von Eierschachteln aus einer geformten Tafel aus Polystyrol-Schaumstoff werden
aus den Formen der zweiten Arbeitsstufe herausgenommen, worauf die Tafel mit dem daran-hängenden, geformten Artikel
zu einer nicht dargestellten Schneideinrichtung vorwärtsbewegt wird, welche den geformten Artikel von der Tafel
trennt.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung lässt sich in verschiedenen Punkten ändern. So kann beispielsweise eine
Kühlstufe zwischen der ersten und zweiten Arbeitsstufe vorgesehen werden. Die Patrize und Matrize einer jeden
Stufe können in Segmente unterteilt sein, wobei für $eäea
Segment eine eigene Temperaturregelung vorgesehen sein
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kann. Beispielsweise kann ein Formsegment für den Schachteldeckel
vorgesehen sein, wobei dieses Segment einer eigenen Temperaturregelung in einem Bereich zwischen etwa 2o°C
und 3o°C unterworfen wird. In ähnlicher Weise kann ein
Formsegment für den Abschnitt der Eierzellen der Schachtel einer eigenen Temperaturregelung in einem Bereich zwischen
etwa 600C und 9o°C in der ersten Arbeitsstufe, jedoch bei
einer viel niedrigeren Temperatur in der zweiten Arbeitsstufe unterworfen werden, wobei das Formsegment für die
Schachtelklappe einer eigenen Temperaturregelung in einem Bereich zwischen etwa 5° C und 15°C unterworfen wird. Die
ineinandergreifenden Matrizen- und Patrizensegmente können so geregelt werden, dass sie gleiche oder unterschiedliche
Temperaturen aufweisen. Beispielsweise kann der Matrizenteil des Zellenabschnittes eine höhere Temperatur aufweisen,
als der entsprechende Patrizenteil. Es können natürlich auch umgekehrte Temperaturverhältnisse gewählt werden.
Der Teil der Form, welcher die Schaumstofftafel dem Tiefziehvorgang unterwirft, kann daher auf einer höheren
Temperatur gehalten werden als der Teil, welcher die Schaummstofftafel nur einem Streckziehvorgang unterwirft.
Fig. II zeigt eine schematische Darstellung zweier
Arten von Eierzellen. Die erste Art wurde in einem einstufigen Arbeitsverfahren und die zweite Art in einem
mehrstufigen Arbeitsverfahren hergestellt. Bei der Darstellung in Fig. II wurde die obere Reihe der Eierzellen
in einem einstufigen Arbeitsverfahren hergestellt. Die Eierzellen dieser Reihe liegen aufgrund der Gestalt der
verwendeten Formen verhaltnismässig weit auseinander. Dies war zum Tiefziehen des Schaumstoffmaterials zwischen den
Zellen erforderlich. Der Schnitt A-A in Fig. III zeigt den trennenden Querschnitt zwischen den Zellen der oberen
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Zellenreihe in Pig. II,
Die untere Reihe der in Fig. II dargestellten Zellen zeigt die endgültige Beziehung zwischen den Zellen nach
einem zweistufigen Arbeitsverfahren. Die Zellen liegen
in einer vorgegebenen Fläche näher beieinander ohne einen Verlust an Zellenvolumen5 so dass ein beträchtlicher Gewinn an verwertbarem Raum zu verzeichnen ist, wie dies
in Fig. II dargestellt istö Dieser Raumgewinn kann dazu verwendet
werden, zusätzliches Schutzmaterial, eine Rippe über das Ende der Schachtel oder grössere Zellen in dem verfügbaren
Raum oder eine Kombination der vorstehenden Möglichkeiten vorzusehenο
In Fig. II zeigt die untere Zellenreihe auch die Beziehung zwischen den in der ersten Arbeitsstufe geformten,
quadratischen Zellen und den in der zweiten Stufe geformten runden Zellen. Der Nachformvorgang in der zweiten Stufe
bedingt, wenn überhaupt, nur ein sehr geringes Strecken der in der ersten Stufe erzielten Zellengestalt. Das begrenzte
Zusammendrücken des geformten Materials zwischen den Zellen in der zweiten Stufe vermeidet im wesentlichen jegliches
Brechen des Polystyrol-Schaumstoffes. Dies ist im Querschnitt B-B der Fig. IV schematisch dargestellt.
Wenn die in der ersten Stufe geformten Zellen im wesentlichen einen rechteckigen, nicht quadratischen Querschnitt
haben? werden die Zellen vorzugsweise mit ihrer kleineren Weite^ d.h. kurzen Seite, parallel zur Achse der Schachtel
ausgerichtet, so dass der Raum zwischen den Zellen durch Zusammendrücken verringert werden kann, wenn die zweite
Arbeitsstufe durchgeführt wird. Die endgültige Eierzelle wird an ihrem oberen Umfang im wesentlichen rund sein, je-
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doch die Neigung haben, in gewissem Grad ihre rechteckige Form am Boden oder im unteren Zellenteil beizubehalten. Diese
kombinierte Zellengestalt ist sehr wünschenswert, da sie sich zur Unterbringung von Eiern verschiedener Grosse
eignet. Kleine Eier werden tiefer in die Zelle eintauchen, während mittelgrosse Eier im wesentlichen an vier Berührungspunkten
in der Zelle abgestützt werden und grössere Eier die Neigung haben, die Zelle zu einer Umfangsberührung
zu verformen.
Die Deckel-und Klappenteile der Schachtel sind in viel geringerem Masse den Streckkräften und
. daher keinen ernsten Belastungen ausgesetzt, die bei Tiefziehvorgangen zum Formen der Zellen auftreten. Das
Verfahren bietet daher den grössten Nutzen bei einem Warmformen
mit Tiefziehen zur Herstellung von Eierzellen.
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Claims (1)
- 2*52866PATENTANSPRÜCHEVerfahren zum Formen von thermoplastischen Materialien ifi Formgegenstände, bei welchem eine vorgewärmte Tafel aus ^thermoplastischem Material geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgewärmte Tafel in einer ersten Warmiormstufe bei einer hohen Temperatur geformt wird und der in der ersten Stufe geformte Gegenstand in einer .zweiten Warmformstufe bei einer niedrigen Temperatur ohne nennenswertes Ziehen des thermoplastischen Materials nachgeformt wird.2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der zweiten Warmformstufe unter Id0O liegt.3" Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der zweiten Warmformstufe zwischen -2o° und 1o°C liegt.4* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3 .» dadurch gekennzeichnet, dass die Tem-peratur in der ersten Warmformstufe zwischen 1oo° und 12o°C liegt.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material eine Tafel aus Polystyrol-Schaumstoff ist.6· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass die Tafel aus Polystyrol-Schaumstoff in Eierschachteln geformt wird, indem die vorgewärmte Tafel in der ersten Warmformstufe in eine Gestalt mit im · "Wesentlichen rechteckigen Eierzellen geformt wird und509821/0 6 99die im wesentlichen rechteckigen Zellen in der zweiten Warmformstufe in kreisförmige Eierzellen mit einem im wesentlichen gleichen Umfang nachgeformt werden.7· , Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kurzen Seiten der rechteckigen Eierzellen parallel zur Achse der Schachtel verlaufen.8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckigen Eierzellen einen quadratischen Querschnitt aufweisen.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass das nachformen der rechteckigen Eierzellen in der zweiten Warmformstufe auf den oberen Teil einer jeden Zelle beschränkt ist.50 98 21/0699
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US413748A US3917770A (en) | 1973-11-07 | 1973-11-07 | Method of thermoforming thermoplastic foam material |
Publications (1)
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BE (1) | BE821922A (de) |
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ES (2) | ES431542A1 (de) |
FR (1) | FR2249757B1 (de) |
GB (1) | GB1422930A (de) |
IT (1) | IT1030782B (de) |
NL (1) | NL7414554A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0300521A2 (de) * | 1987-06-23 | 1989-01-25 | Shionogi Seiyaku Kabushiki Kaisha | Verfahren und Vorrichtung zur PTP-Taschenbildung |
FR2902176A1 (fr) * | 2006-06-07 | 2007-12-14 | Interesting Sourcing Soc Par A | Dispositif isolant |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3954672A (en) * | 1974-11-04 | 1976-05-04 | General Motors Corporation | Cordierite refractory compositions and method of forming same |
US4053549A (en) * | 1975-01-06 | 1977-10-11 | Mobil Oil Corporation | Method of embossing foam polystyrene to prevent warping upon removal from mold |
US4060577A (en) * | 1976-02-11 | 1977-11-29 | Maryland Cup Corporation | Method for producing seamless foam plastic cups from expandable sidewall blanks |
JPS52106975A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-08 | Nihon Seikan Kk | Manufacturing method of cups made of synthetic resin |
US4076787A (en) * | 1976-08-30 | 1978-02-28 | General Motors Corporation | Universal battery case having embossed intercell partitions and process for making same |
US4239727A (en) * | 1978-09-15 | 1980-12-16 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for thermoforming thermoplastic foam articles |
US4442064A (en) * | 1980-11-12 | 1984-04-10 | Mobil Oil Corporation | Thermoforming and self-alignment trimming method and apparatus |
US4419068A (en) * | 1981-02-17 | 1983-12-06 | Dolco Packaging Corporation | Molding apparatus having a vented female mold member for forming foamed egg cartons |
GB2176736B (en) * | 1985-06-21 | 1989-09-13 | Metal Box Plc | Heat treating thermoplastics sheet materials for thermo-forming |
US5066351A (en) * | 1987-05-20 | 1991-11-19 | The Boeing Company | Hot/cold press forming methods for shaping thermoformable materials |
IT1248593B (it) * | 1991-06-28 | 1995-01-19 | Sviluppo Settori Impiego Srl | Procedimento per la preparazione di corpi formati termoisolanti e/o strutturali a doppia parete e prodotti cosi` ottenuti. |
US5919496A (en) * | 1992-10-28 | 1999-07-06 | Isap O.M.V. Group Spa | Flanging apparatus particularly for hollow articles obtained by thermoforming sheet material |
US5597073A (en) * | 1994-01-13 | 1997-01-28 | Dolco Packaging Corp. | Trays for holding food products |
DE69424854T2 (de) * | 1994-03-03 | 2001-05-03 | Transparent Container Co. Inc., Berkeley | Vertikale Tiefziehvorrichtung |
US6190584B1 (en) * | 1996-10-22 | 2001-02-20 | C.J. Associates, Ltd. | Method of manufacture of a molded product |
US20090250839A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | Coda Octopus Group, Inc. | Method of preparing an object for submerged sonar inspection |
DE102014202357A1 (de) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils und Verbundbauteil |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2251477A (en) * | 1937-03-09 | 1941-08-05 | Bullard Co | Method of making hats |
US2468697A (en) * | 1944-06-01 | 1949-04-26 | Plax Corp | Method of deep drawing organic plastic sheets |
US3338997A (en) * | 1963-03-14 | 1967-08-29 | Dow Chemical Co | Method and apparatus for forming plastic containers |
US3184524A (en) * | 1963-10-01 | 1965-05-18 | Poly Pak Corp Of America | Method of forming containers |
US3231937A (en) * | 1963-12-17 | 1966-02-01 | Continental Can Co | Die center pad |
US3450326A (en) * | 1967-08-21 | 1969-06-17 | Diamond Int Corp | Food container |
US3626053A (en) * | 1968-03-19 | 1971-12-07 | Union Carbide Corp | Method of molding thermoplastic sheet material |
US3534128A (en) * | 1968-11-06 | 1970-10-13 | Alexander G Makowski | Method of forming a foamed plastic article having portions of varying thickness and density |
US3640668A (en) * | 1969-07-24 | 1972-02-08 | Packaging Ind Inc | Reentrant forming apparatus |
US3651202A (en) * | 1970-03-31 | 1972-03-21 | Rheem Mfg Co | Production of plastic containers |
US3687350A (en) * | 1970-06-01 | 1972-08-29 | Mobil Oil Corp | Egg carton cell structure |
-
1973
- 1973-11-07 US US413748A patent/US3917770A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-10-16 GB GB4477174A patent/GB1422930A/en not_active Expired
- 1974-10-30 CA CA212,609A patent/CA1033521A/en not_active Expired
- 1974-10-31 JP JP49124960A patent/JPS5075671A/ja active Pending
- 1974-10-31 ES ES431542A patent/ES431542A1/es not_active Expired
- 1974-11-06 FR FR7436880A patent/FR2249757B1/fr not_active Expired
- 1974-11-06 IT IT29169/74A patent/IT1030782B/it active
- 1974-11-06 BE BE150276A patent/BE821922A/xx unknown
- 1974-11-07 DE DE19742452866 patent/DE2452866A1/de not_active Withdrawn
- 1974-11-07 NL NL7414554A patent/NL7414554A/xx not_active Application Discontinuation
-
1976
- 1976-07-19 ES ES449940A patent/ES449940A1/es not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0300521A2 (de) * | 1987-06-23 | 1989-01-25 | Shionogi Seiyaku Kabushiki Kaisha | Verfahren und Vorrichtung zur PTP-Taschenbildung |
EP0300521A3 (de) * | 1987-06-23 | 1991-03-20 | Shionogi Seiyaku Kabushiki Kaisha | Verfahren und Vorrichtung zur PTP-Taschenbildung |
FR2902176A1 (fr) * | 2006-06-07 | 2007-12-14 | Interesting Sourcing Soc Par A | Dispositif isolant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2249757B1 (de) | 1978-07-13 |
BE821922A (fr) | 1975-05-06 |
NL7414554A (nl) | 1975-05-12 |
GB1422930A (en) | 1976-01-28 |
IT1030782B (it) | 1979-04-10 |
CA1033521A (en) | 1978-06-27 |
ES431542A1 (es) | 1977-01-16 |
ES449940A1 (es) | 1977-08-01 |
US3917770A (en) | 1975-11-04 |
JPS5075671A (de) | 1975-06-20 |
FR2249757A1 (de) | 1975-05-30 |
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