DE3231478A1

DE3231478A1 - Verfahren zum hermetischen umhuellen von armierungen mit einem innen verstaerkten kunststoffstueck und nach diesem verfahren erhaltene teile

Info

Publication number: DE3231478A1
Application number: DE19823231478
Authority: DE
Inventors: André 27700 Les Andelys Hemery
Original assignee: Allibert SA
Current assignee: Allibert Equipment SA
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1983-04-07
Anticipated expiration: 2002-08-26
Also published as: GB2105639A; ES515791A0; FR2513176B1; US4517136A; GB2105639B; ATE16259T1; IT8246859A0; EP0077225B1; CA1193061A; EP0077225A1; JPS5867415A; FR2513176A1; IT1159217B; BE894347A; ES8306452A1; DE3231478C2

Description

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Verfahren zum hermetischen Umhüllen
von Armierungen mit einem innen verstärkten Kunststoffstück und nach
diesem Verfahren erhaltene Teile

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum hermetischen Umhüllen von Armierungen mit einem innen armierten Kunststoffteil und bezieht sich auf Teile aus vertärktem Kunststoff (gegebenenfalls Niederdruckharz), die man so erhält.

Für verschiedene Anwendungen, insbesondere zum Bau von Behältern für die Aufnahme schwerer Ladungen oder zur Bildung von Transportpalette^ bieten gebräuchliche Kunststoffmaterialien, selbst wenn sie gute Qualität haben, unter Last eine nicht ausreichende Starrheit sowie unzureichende Widerstandsfähigkeit. Eine mögliche Lösung besteht in der Verstärkung dieser Teile mittels innerer Armierungen.

In der am 29. Juni 1979 auf denselben Anmelder hinterlegten französichen Patentanmeldung Nr. 79 17420 sind bereits mittels Holzarmierungen innen verstärkte Kunststoffteile beschrieben. Das in dieser älteren Anmeldung beschriebene Verfahren läßt sich übrigens auch ebenso gut auf Armierungen anderer Art anwenden, z.B. aus Metall.

Das Herstellungsproblem, das sich stellt, ist das Abformen des Kunststoffmaterials auf der Armierung. Zunächst würde dies keine Herstellungsprobleme bieten, wenn es nicht die bei Kunststoff sehr bedeutenden Schrumpfungen gäbe, wenn sich das Material nach dem Abformen auf der Armierung abkühlt. Die gegen Stöße widerstandsfähigen Kunststoffe, die man für diese Teile benutzt, beispielsweise das Polyäthylen hoher Dichte, sind der Rißbildung unter Belastung sehr unterworfen oder bieten andere Nachteile. Folglich hat man vorgeschlagen, die Armierung durch andere Mittel als durch ein einziges. Abformen zu umhüllen. Deshalb formt man nach

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der erwähnten französischen Patentschrift in das gegen die Stöße widerstandsfähige Kunststoffmaterial, welches die Armierung aufnimmt, offene Kanäle ein, in welchen die Armierungen angeordnet werden. Danach schließt man die Kanalöffnung dadurch, daß man auf der Armierung und einem Teil der Außenwände des Kanals ein Material gießt, welches den Rißbildungen unter Beanspruchung nicht unterworfen ist. Da hierdurch nicht eine ausreichende Verschweißung mit den Außenwänden des Kanals möglich ist, erhält man über die

2Q Schwundspannung hinaus eine mechanische Verbindung zwischen der Armierung, dem Kanal und dem abgeformten Teil durch Schaffung von Rillen in der Armierung und von gegenüberliegenden Öffnungen, die in den Kanälen derart vorgesehen sind, daß man eine gewisse Verbindung des genannten Teiles mit

-^g der Armierung erhält sowie über bzw. quer durch die Kanäle, die sie umgreifen, und zwar dank der Pion-Verbindung und Verriegelung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein anderes Mittel anzubieten, um die Armierung zu umhüllen und den Gesamtaufbau zu verbinden sowie die Dichtigkeit der Hohlräume zu gewährleisten, in welchen die Armierungen eingeschlossen sind. Die Erfindung betrifft das vollständige dichtende Abschließen eines Kunststoffteiles, welches gegen Stöße widerstandsfähig ist und innen mit Armierungen, insbesondere aus Holz, verstärkt ist, bevor die Armierungen wetterfest gemacht sind, wobei in diesem Teil die Armierung zuvor in einen offenen Kanal eingeführt wird, der seine Einführung und Anbringung in dem Teil ermöglicht, und das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anordnen der Armierung in diesem Kanal die Außenwände des Kanals in der Nachbarschaft seiner Öffnung erwärmt werden, wonach bei ausreichender Schmelze bzw. Verbindung derselben unter Druck ein Kunststoff gegen diese Wände verspritzt wird, der geeignet derart ist, daß er sich auf diesen Wänden wärmeverschweißt und gegen Rißbildung unter Belastungen wenig empfindlich ist. Auf diese Weise löst man das doppelte Problem der Dichtigkeit und der Rißbildung

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unter Belastung, wenn man das direkte Abformen der gesamten Anordnung des Teiles auf der Armierung vermeiden will, insbesondere im Hinblick auf die Erweiterung der Auswahl verwendbarer Kunststoffe.

Die Erfindung zielt auch auf Stücke oder Teile und insbesondere auf Kästen, Behälter und Paletten, die nach diesem Verfahren hergestellt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die teilweise aufgebrochen ist, zur Darstellung eines gegossenen Behälters aus Kunststoff mit Holzarmierungen,

Fig. 2 in größerem Maßstab die Verschlußeinzelheit eines Kanals, in welchem eine Holzarmierung bekannter Art eingegeben worden ist,

Fig. 3 einen Schnitt mit einer schematischen Darstellung, wie man den Teil des Stückes mit einem Kanal und die Holzarmierung im Hinblick auf den abdichtenden Verschluß des Kanales vorbereitet,

Fig. 4 einen Schnitt wie bei Fig. 3 unter Darstellung, wie sich das Teil darstellt, wenn der die Armierung enthaltende Kanal in dichtender Weise verschlossen ist, und
Fig. 5 zwei Halbschnitte wie bei den Fig. 3 und 4, und zwar von einer anderen Ausführungsform des Verfahrens.

In Fig. 1 ist als Beispiel einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein. Kunststoffteil dargestellt, welches innen mit Armierungen aus Holz zur Bildung eines Behälters verstärkt ist. Der in seinem Gesamtaufbau mit 1 bezeichnete Behälter weist in seinem oberen Teil einen Rand 2 auf, der durch eine Armierung aus Holz 3 verstärkt ist. Genauer sind gemäß der Beschreibung in der vorgenannten französischen

Patentschrift 79 17420 die Armierungen 3 in nach oben offene Kanäle in Form eines U eingeführt, welches die obere Kunststoff Umrandung 2 bildet. Auf diese Weise können die Armierungen 3 in die Umrandung 2 eingeführt und dort angeordnet werden, ohne daß es eine auf diese Umrandung ausgeübte mechanische Beanspruchung gibt, und die Umrandung kann aus einem einzigen Teil wie der Rest des Behälters aus einem Kunststoffmaterial geschaffen werden, welches stoßfest ist, aber gegen Rißbildung unter. Beanspruchung empfindlich ist, wie z.B. aus Polyäthylen hoher Dichte.

In diesem Herstellungsstadium muß man die Öffnung des Kanals, welcher die obere Umrandung 2 bildet und in welcher die Armierung 3 eingeführt ist, verschließen, was man dadurch erhält, daß man eine Abdeckung 4 aus Kunststoff anordnet, die auf der Umrandung 2 abgeformt sein könnte. Um diese Abdeckung 4 herzustellen, kann man nicht das gleiche Material verwenden wie für den übrigen Behälter, wie in dem genannten Beispiel des Polyäthylens hoher Dichte; denn ein solches Material, das auf der Umrandung 2 und auf der Armierung 3 mit Wärme abgeformt ist, wäre der Rißbildung unterworfen, und zwar aufgrund von Belastungen, die sie im Augenblick der Schrumpfung erfahren würde, die während der Abkühlung des Materials entsteht.

Zur Lösung dieses Problems der Rißbildung unter Belastungen wird nach der oben genannten französischen Patentschrift empfohlen, wie in Fig. 2 dargestellt ist, die Abdeckung 4 aus Kunststoff abzuformen, welcher der Rißbildung unter Belastungen wenig unterworfen ist. Um einen guten Zusammenhalt der bei Wärme auf die kalte Wand 2 der oberen Umrandung des Behälters abgeformten Abdeckung 4 zu erhalten, bildet man von Stelle zu Stelle Öffnungen 5 in der Wand 2, die gegenüber einer Rille 6 mit dem Querschnitt eines Schwalben-Schwanzes, die in der Armierung 3 gebildet ist, liegen. Unter diesen Bedingungen fließt das gegossene Material der Abdeckung 4 in die Rille 6 und in die Öffnungen 5 und stellt eine gute Verriegelung der Abdeckung bezüglich der Armierung

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-δι 3 sowie auch zur Wand 2 hin sicher.

Es wird jetzt auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen, in welchen die Erfindung dargestellt ist.

Erfindungsgemäß wird dann, wenn die Armierung 3 in der oberen Umrandung 2 des Behälters angeordnet ist, die Wand des Kanals 7 außen beispielsweise auf der Höhe 8 in der Nachbarschaft der Öffnung des Kanals 7 und auf einer Tiefe erwärmt, die vorzugsweise zwischen einem Viertel und drei Vierteln, beispielsweise insbesondere die Hälfte der Dicke dieser Wand beträgt, wie rechts in Fig. 3 mit einem dicken Strich dargestellt ist, um die erwärmte Oberfläche auf der gezeigten Tiefe zu erweichen.

Diese Erw.ärmung kann auf jede geeignete Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Strahlung oder auch nach dem bekannten Spiegelverfahren, d.h. mittels (nicht dargestellter) Heizblätter oder -streifen, die man den Wänden 8 nähert, oder auch durch eine Flamme oder Aufblasen von Heißluft.

Das thermoplastische Material ist somit erweicht und erwärmt, und es wird schnell durch Abformen ein Material verspritzt, welches die Abdeckung 4 bildet, wobei sich die zwei Materialien verschweißen und sich auf einer geringen Tiefe in der Schmelz- bzw. Verbindungszone der Höhe 8 der Wände 2 durchdringen. Somit ist ein dichter Verschluß des Kanals 7 erreicht, welcher einen wirklichen Schutz der Armierung 3 sicherstellt. In Fig. 4 erkennt man, daß die Wand des fertigen Teils praktisch keine Überdicke hat.

Bei der anderen in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform· der Erfindung hat der obere Teil 8¹ des Kanals 7 anfangs im Hinblick auf die Wand 2 eine Überdicke, um der Wand 8 des Kanals nach dem Erwärmen eine schraffiert dargestellte, nicht ausreichend geschmolzene Dicke zu erhalten. Die Art der Montage ist dieselbe wie in Fig. 3 beschrieben. In die-

sem Falle bietet die Wand des fertigen Teiles eine gewisse Überdicke, wie in der Figur rechts im Halbschnitt gezeigt ist.

Um bessere Ergebnisse zu erhalten, wählt man geeignete bzw. kompatible Kunststoffe aus.

Beispielsweise könnte der größere Teil des Stückes bzw. Teils aus Polyäthylen hoher Dichte bestehen, welches sehr gut gegen Stöße widerstandsfähig ist. Das Material der Abdeckung 4 könnte dann aus einem Polyäthylen niedriger Dichte geringerer Starrheit bestehen, kann aber Rißbildungen unter Beanspruchungen unterworfen werden. Gegebenenfalls ist die Abdeckung 4 in einem Teil des Behälters, der wenig arbeitet, untergebracht und bietet somit nicht die Nachteile betreffend die Widerstandsfähigkeit des Behälters.

Anstelle von Polyäthylen niedriger Dichte könnte man ebenso andere Materialien auswählen, wie beispielsweise ein PoIyäthylen mittlerer Dichte, ein Polyäthy !vinylacetat. (EVA), ein Polyäthylenäthylacrylat (EEA), ein Gemisch dieser Verbindungen oder dergleichen, wie z.B. ein Copolymer des Äthylens und Acrylsäure (EAA).

Beispielsweise erhält man gute Ergebnisse mit der Paarung folgender Materialien:

Polyäthylen hoher Dichte für den Behälter/Polyäthylen niedriger Dichte für die Abdeckung
30

Polyäthylen hoher Dichte für den Behälter/Gemisch 50 : 50 Polyäthylen niedriger.Dichte und EEA

Als Polyäthylen niedriger Dichte könnte man das Produkt Vestolen 3513 von Hüls, Hostalen GP 6250 von Hoechst oder ähnliche Produkte von anderen Herstellern nehmen.

Man kann ebenso als Grundmaterial für den Behälter ein Poly-

-ίο- ■"

1 propylen einer Art verwenden, die gegen Stöße widerstandsfähig ist, und als Verschlußmaterial ebenso ein Polypropylen derselben Art.

Claims

Dr. Dieter Weber Klaus Seiffert

Patentanwälte

Dipl—Cbem- Dr. !Meter Welbor · DlpL-Pbye. Klau· Selffert Postfach βΙ4β . 62OO Wiesbaden

Deutsches Patentamt Zweibrückenstr.

8000 München

D - 6200 Wiesbaden 1

Cuetav-FreytaK-StraBe ZC Telefon O6121/S727 20

TeleETunmBdn·» ι Wlllpatenl Telex ι 4-1ββ247

Poetecheck ι Λ-ankfurt/Main 67β3-βΟ2 Bank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Konlo-Nr. 2768O7O0 (BLZ BIO 8OO BO)

B.Et.1402

17. August 1982 Sf/Wh

Allibert S.A., 129, avenue Leon Blum, F-38042 Grenoble

Verfahren zum hermetischen Umhüllen von Armierungen mit einem innen verstärkten Kunststoffstück und nach diesem Verfahren erhaltene Teile

Priorität: Französische Patentanmeldung Nr. 81 17 615 vom 18. September 19 81

Patentansprüche

20 1· Verfahren zum vollständigen Abdichten eines Kunststoffteiles, welches stoßfest und innen mit Armierungen verstärkt ist, insbesondere mit Armierungen aus Holz, bevor es wetterfest gemacht ist, wobei in diesem Teil die Armierung vorher in einen offenen Kanal.eingeführt wird,

25 . der das Einführen und das An-den-Platz-bringen der Armie-

rung in dem Teil erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anordnen der Armierung (3) in dem Kanal (7) die Außenwände (8, 8') des Kanals in der Nachbarschaft seiner Öffnung bis zum Erweichen erwärmt werden, wonach bei ausreichender Schmelze ein Kunststoffmaterial (4), welches sich auf diesen Wänden verschweißen kann und gegen Rißbildung unter Belastung wenig empfindlich ist, unter Druck gegen diese Wände verspritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Außenwände (8, 8¹) durch Strahlung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Außenwände (8, 8') mittels Heizstreifen nach dem sogenannten "Spiegel"-Verfahren erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der Außenwände (8, 8¹) durch eine Flamme erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der Außenwände (8, 8') mit Hilfe heißer Luft erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Grundmaterial des Teiles ein Polyäthylen hoher Dichte oder dergleichen verwendet, welches gegen Stöße widerstandsfähig ist, und als abdichtendes Verschlußmaterial für die Kanäle ein Polyäthylen niedriger oder mittlerer Dichte, ein Polyäthylvinylacetat (EVA), ein Polyathylenathylacrylat (EEA), ein Copolymer des Äthylens und Acrylsäure (EAA) oder ein Gemisch dieser Verbindungen oder dergleichen verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Grundmaterial ein Polypropylen der gegen Stöße widerstandsfähigen Art verwendet und

als Verschlußmaterial ebenfalls ein Polypropylen dersel-• ben Art .verwendet.
8. Mit Armierungen, insbesondere aus Holz, versehene Kunst-

stoffteile, wobei die Armierungen dichtend im Kunststoff verlegt sind, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile abdichtende Verbindungsstellen enthalten, welche durch Thermoschweißen eines gegen Stöße ■ widerstandsfähigen Kunststoffmaterials erhalten sind, welches den größten Teil der umhüllung der Teile bildet, und ein anderes, passendes Kunststoffmaterial enthalten, welches den Rißbildungen unter Belastungen wenig unterworfen ist und die Öffnungen schließt, die in den Teilen zur Anbringung der Armierungen gebildet sind.