DE3527633A1 - Unter beibehaltung seiner raeumlichen ausdehnung rueckformendes formteil - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Formteil, insbesondere zylindermantelförmige Hülse aus thermoplastischem Kunst­ stoff, mit durch Vernetzung entstandenem Formgedächtnis, insbesondere zur umhüllenden Aufbringung unter Wärmezufuhr auf im wesentlichen querschnittlich runde Gegenstände, z. B. Kabel oder Rohre, wobei das Formteil eine durchgehen­ de längsverlaufende Trennstelle aufweist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Formteile der gattungsgemäßen Art bekannt. Beispielsweise ist in der DE-PS 15 25 815 ein Formteil beschrieben, das nach der Ex­ trusion und Vernetzung zur Verleihung des Formgedächtnis­ ses sowie ggf. einem längsseitigen Aufschneiden, auf eine Temperatur oberhalb des Kristallitschmelzpunktes des Form­ teilwerkstoffes erhitzt und auf eine gewünschte Größe ge­ dehnt wird. Zum Gebrauch wird dieses Formteil dann auf den zu umhüllenden Gegenstand aufgebracht und über die Rück­ stelltemperatur des Formteilwerkstoffes erhitzt, worauf das Formteil in dem Bestreben, sich auf seine ursprüngli­ che Abmessung zurückzuziehen, schrumpft und dabei den zu umhüllenden Gegenstand fest umschließt.

Nachteilig ist bei derartigen Formteilen, daß sie in der Gebrauchs- oder Montagelage eine Trennstelle längs des zu umhüllenden Gegenstandes aufweisen, die durch geeignete Verschlußsysteme, wie beispielsweise Klammern und Stege, zusammengehalten werden muß, um dort während des Schrumpf­ vorganges, der diesen Bereich mit starken Spannungen beauf­ schlagt, ein Auseinandeziehen der Trennstelle zu einer spaltartigen Öffnung zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Schaffung einer Lösung, die bei gattungsgemäßen Formteilen spezielle Ver­ schlußsysteme für die Trennstelle überflüssig und ein wirt­ schaftliches Herstellungsverfahren der Formteile möglich macht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gebrauchs- oder Montageform des Formteiles aus einem das Formgedächtnis aufweisenden Urformteil, insbesondere aus einem extrudier­ ten, ggf. geschlitzten und vernetzten Rohr durch nachfol­ gende Formänderung, vorzugsweise unter Wärmezufuhr, gebil­ det ist.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Formteiles liegt darin, daß es sich bei erneuter Wärmezufuhr unter an­ nähernder Volumenkonstanz und Beibehaltung seiner räumli­ chen Ausdehnung, d. h. quasi ohne Schrumpfung, in seine bei der Vernetzung ursprünglich bestehende rohrförmige Aus­ gangsform zurückformt, wobei sich die Schnittkanten oder Ränder der längsverlaufenden Trennstelle auf annähernd bo­ genförmigen Bahnen aufeinander zu bewegen. Das Formgedächt­ nis bewirkt hierbei, daß sich die Schnittkanten oder Rän­ der der Trennstelle solange aufeinander zu bewegen bis die ursprüngliche Rohrform des Formteiles wieder erreicht ist, oder, wenn das Formteil auf einen zu umhüllenden Gegen­ stand aufgebracht ist, bis sich das Formteil eng an den zu umhüllenden Körper angeschmiegt hat und der von dem zu um­ hüllenden Gegenstand entgegengebrachte Widerstand ein weite­ res Aufeinanderzubewegen der Ränder oder Schnittkanten ver­ hindert. Spezielle Verschlußsysteme zur Verbindung der Trennstelle sind überflüssig, da sich die Ränder oder Schnittkanten der Trennstelle aufeinander zu bewegen und keine die Trennstelle auseinanderziehenden Zugkräfte auf­ treten. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekann­ ten Formteilen erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Formteil unter Wärmezufuhr in der Gebrauchs- oder Montagelage kein mehr oder weniger gleichmäßiges Zusammenziehen oder Schrumpfen wie bei gereckten oder gedehnten Formteilen, sondern ein selbständiges, durch das Formgedächtnis bewirk­ tes Wiedereinformen oder Rückformen des Formteiles in sei­ ne ursprüngliche Rohrform.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das Formteil zu einem ebenen Band verformt ist. Bei einem zu einem ebe­ nen Band ausgeformten Formteil kommt das Rückformverhalten besonders vorteilhaft zur Wirkung. Ferner ist ein ebenes Band einfach zu einer Rolle aufzuwickeln, so daß dem Benut­ zer für die Montage des Formteiles auf einen zu umhüllen­ den Gegenstand ein leicht und problemlos handhabbares Ar­ beitsmittel zur Verfügung steht, wobei der Benutzer nur die gewünschte Länge von der Rolle abzuwickeln und abzu­ trennen braucht.

Weiterhin liegt eine für die Erfindung besonders wesentli­ che Gestaltung darin, daß die Formänderung in die Ge­ brauchs- oder Montageform des Formteiles ohne Wanddicken­ veränderung erfolgt ist. Eine unter dieser Bedingung er­ folgte Formänderung vermeidet eine Streckung des Formtei­ les und gewährleistet das gewünschte Rückformverhalten, da es ein dieses beeinflussendes Schrumpfen bei späterer Wär­ mezufuhr nahezu ausschließt.

Vorteilhaft ist es weiterhin, daß die in Gebrauchs- oder Montagelage an einem zu umhüllenden Gegenstand anliegende Seite des Formteiles eine Beschichtung aus Klebstoff und/ oder Dichtungsmasse aufweist. Diese Schicht aus Kleber und/oder Dichtungsmasse unterstützt zum einem nachhaltig die Haftung des Formteiles auf einem zu umhüllenden oder umhüllten Gegenstand und dichtet den von dem Formteil um­ hüllten Bereich gegenüber äußeren Einflüssen, wie bei­ spielsweise Feuchtigkeit, zuverlässig ab. Insbesondere dichtet der aufgebrachte Kleber und/oder die Dichtungsmas­ se die Trenn- oder Nahtstelle ab, da die Rückformkraft des Formteiles so groß ist, daß der bei Wärmezufuhr aktivierte Klebstoff bzw. die Dichtungsmasse derart gepreßt wird, daß sie an der Trenn- oder Nahtstelle austritt und diese ab­ dichtet.

Um ein besonders enges und fest abdichtendes Anschmiegen des Formteiles an dem zu umhüllenden Gegenstand zu errei­ chen, ist es in weiterer Ausgestaltung zweckmäßig, daß das Formteil aus einem extrudierten Rohr mit dem gleichen In­ nendurchmesser wie der Außendurchmesser des zu umhüllenden Gegenstandes gebildet ist.

Spezielle Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes er­ hält man, wenn das Formteil durch spiralförmiges oder mäan­ derartiges Aufschneiden des extrudierten Rohres in Längs­ richtung und nachfolgende Formänderung gebildet ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsge­ dankens erhält man, wenn das Formteil aus einem spiralför­ mig extrudierten Rohr mit einem Bereich überlappender Rohr­ wand gebildet ist. Der Vorteil eines solchen Formteiles liegt darin, daß das extrudierte Ausgangsrohr nicht unbe­ dingt einen dem Außendurchmesser des später zu umhüllenden Gegenstandes entsprechenden Innendurchmesser aufweisen muß, um ein festes und enges Umhüllen des Gegenstandes in der Gebrauchslage zu gewährleisten. Vielmehr ist ein derar­ tig gebildetes Formteil für die Umhüllung von Gegenständen unterschiedlicher Durchmesser anwendbar. Die Grenzen zwi­ schen denen die Durchmesser der zu umhüllenden Gegenstände hierbei veriieren können, werden durch den Bereich der überlappenden Rohrwand bestimmt. Der minimale Außendurch­ messer zu umhüllender Gegenstände entspricht in etwa dem Innendurchmesser des spiralförmig extrudierten Rohres und der maximale Außendurchmesser zu umhüllender Gegenstände sollte so ausgelegt sein, daß sich in der Gebrauchslage nach der Rückformung an der Trennstelle noch eine Überlap­ pung der Rohrwand bzw. des Formteiles ergibt.

Die eingangs formulierte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Formteiles, insbesondere einer zylin­ dermantelförmigen Hülse aus thermoplastischem Kunststoff, mit durch Vernetzung entstandenem Formgedächtnis, wobei das Formteil eine durchgehende längsverlaufende Trennstel­ le aufweist, dadurch gelöst, daß zur Bereitstellung der Ge­ brauchs- oder Montageform des Formteiles ein das Formge­ dächtnis aufweisendes Urformteil, insbesondere ein extru­ diertes, ggf. geschlitztes und vernetztes Rohr, nachfol­ gend vorzugsweise unter Wärmezufuhr verformt wird.

Mit dieser Verfahrensweise lassen sich Formteile herstel­ len, deren Vorteile im wesentlichen bereits weiter oben dargestellt wurden. Diese Formteile sind nicht nur wirt­ schaftlich in der Herstellung, sondern insbesondere sehr zuverlässig und zweckmäßig im Gebrauch. Der Vorteil der er­ findungsgemäßen Verfahrensweise besteht insbesondere in de­ ren Wirtschaftlichkeit, da Reck- oder Streckvorgänge bei den Formteilen praktisch vermieden werden, da diese aus ei­ ner im wesentlichen hohlzylindrischen Form in eine mehr oder weniger ebene Form gebracht werden müssen, wozu ein sehr geringer Energiebedarf notwendig ist. Die Verformung kann im wesentlichen durch Walzen ohne Reckvorgänge erfol­ gen.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahrens­ weise ergeben sich aus den das Verfahren betreffenden wei­ teren Ansprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in perspektivi­ scher Darstellung in

Fig. 1 ein extrudiertes Rohr mit längsverlaufender Trenn- oder Schnittstelle vor der Formänderung zum Form­ teil,

Fig. 2 ein spiralförmig mit einem Bereich überlappender Rohrwand extrudiertes Rohr vor der Formänderung zum Formteil,

Fig. 3 ein eben ausgeformtes erfindungsgemäßes Formteil mit einer Schicht aus Klebstoff und/oder Dichtungs­ masse,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Formteil mit längsverlaufen­ der Nahtstelle in Gebrauchslage auf einem zu um­ hüllenden Gegenstand und in

Fig. 5 ein spiralförmig extrudiertes Formteil nach der Erfindung in Gebrauchslage auf einem zu umhüllenden Gegenstand.

Fig. 1 zeigt als Urformteil ein extrudiertes Rohr 1 mit längsverlaufender Trenn- oder Schnittstelle 2, das eine mögliche Ausgangsform für die nachfolgende Formänderung zu einem erfindungsgemäßen Formteil darstellt, welches aus diesem Rohrkörper beispielsweise durch Aufbiegung geformt wird. Das Rohr 1 kann als Endlosstrang, von dem im An­ schluß an die Verformung die Formteile in der gewünschten Gebrauchslänge abgetrennt werden, oder aber auch schon in der für das Formteil gewünschten Gebrauchslänge extrudiert werden. Es wird entweder in umfangsmäßig geschlossener Form extrudiert und anschließend geschlitzt oder aber schon die längsverlaufende Trennstelle 2 aufweisend extru­ diert.

Die Trenn- oder Schnittstelle 2 muß nicht zwangsläufig geradlinig ausgeführt sein, sondern es sind z. B. auch spiral- oder mäanderförmige Schnittverläufe vorstellbar. Mit d ₁ ist der Innendurchmesser des extrudierten Rohres 1 bezeichnet. Ein aus dem Rohr 1 geformtes Formteil ist später im Gebrauchsfall bei Wärmezufuhr bestrebt, sich in ein Rohr mit diesem Druchmesser d ₁ zurückzuformen.

In abgewandelter Form ist in Fig. 2 ein spiralförmig extru­ diertes Rohr 3 mit einem Bereich überlappender Rohrwand 4, ebenfalls vor der Formänderung zu einem erfindungsgemäßen Formteil dargestellt. Ein Innendurchmesser des Rohres 2 ist mit d ₂ bezeichnet. Ein aus dem Rohr 2 geformtes Formteil ist später im Gebrauchsfall bei Wärmezufuhr be­ strebt, sich in ein Rohr mit überlappendem Rohrwandbereich und auch den Innendurchmesser d ₂ aufweisend zurückzu­ formen.

In hier nicht näher dargestellter Abänderung kann auch das Rohr 2 in Analogie zum Rohr 1 zusätzlich spriral- oder mäanderförmig aufgeschnitten sein.

Ein erfindungsgemäßes Formteil 5 in ebener Gebrauchs- oder Montageform, das z. B. durch Abtrennung von einem zu einem ebenen Band verformten Formteil hergestellt ist, zeigt die Fig. 3. Das Formteil 5 weist eine Seite 6 mit einer Schicht 7 aus Klebstoff und/oder Dichtungsmasse auf. Diese Seite 6 liegt in der Gebrauchs- oder Montagelage an dem zu umhüllenden Gegenstand an. Ist das Formteil 5 durch Umfor­ mung aus einem wie in Fig. 1 dargestellten Rohr 1 entstan­ den, könnten die Schnittkanten der Trennstelle 2, bei­ spielsweise die mit 8 und 9 bezeichneten Seitenkanten des Formteiles 5 bilden. Die mit x bezeichnete Seitenlänge ent­ spricht in diesem Falle annähernd dem abgewickelten Innen­ umfang der Querschnittsfläche des Rohres 1 und somit dem Term π · d ₁.

In Gebrauchs- oder Montagelage auf einem zu umhüllenden Gegenstand 10 aufgebracht und mit Wärme beaufschlagt, formt sich das Formteil 5 wieder in seine ursprüngliche Form zurück und umhüllt den Gegenstand 10 wie die Fig. 4 aufzeigt. Die Seitenkanten 8 und 9 stoßen dann wieder an­ einander und bilden eine dichte Trenn- oder Nahtstelle 11. In dem dargestellten Anwendungsfall entspricht der Außen­ durchmesser D des umhüllten Gegenstandes 10 dem Innendurch­ messer d ₁ des Rohres 1 bzw. entspricht der Umfang der Querschnittsfläche des umhüllten Gegenstandes 10 der Kan­ tenlänge x des Formteiles 5.

Nimmt man die Bildung einer leichten Fuge im Bereich der Nahtstelle 11 in Kauf, kann der Außendurchmesser D des um­ hüllten Gegenstandes 10 auch geringfügig größer sein als der Innendurchmesser d ₁ des ursprünglichen Ausgangsrohres 1 sein.

Bei Verwendung des auf der dem zu umhüllenden Gegenstand 10 zugewandten Seite 6 eine Schicht 7 aus Klebstoff und/ oder Dichtungsmasse aufweisenden Formteiles 5, wird die Nahtstelle 11 durch bei der Rückformung des Formteiles 5 herausgepreßten und durch die Wärmeeinwirkung aktivierten Klebstoff und/oder Dichtungsmasse abgedichtet und fest ver­ schlossen.

Die Fig. 5 zeigt die Gebrauchs- oder Montagelage eines aus einem spiralförmig extrudierten Rohr 3 gebildeten Formtei­ les 5′ in einer einen Gegenstand 10′ umhüllenden Stellung, wobei auch nach der Rückformung ein Bereich überlappender Rohrwand 12 vorhanden ist.

Um in der Gebrauchslage einen Überlappungsbereich 12 zu ge­ währleisten, muß der Außenumfang der Querschnittsfläche des Gegenstandes 10′ kleiner sein als der abgewickelte In­ nenumfang der Querschnittsfläche des Rohres 3 bzw. kleiner sein als die Länge der Seite 13 des Formteiles 5′. Somit wird durch den in Fig. 2 wiedergegebenen Bereich überlap­ pender Rohrwand 4 des Rohres 3 festgelegt, in welchem Maße der Außendurchmesser D′ eines zu umhüllenden Gegenstandes 10′ maximal größer sein darf, als etwa der Innendurchmes­ ser d ₂ des extrudierten Ausgangsrohres 3, um in der Ge­ brauchslage noch einen Überlappungsbereich 123 des Formtei­ les 5′ zu gewährleisten. Je länger der Überlappungsbereich 4 ist, umso größer kann der Durchmesser D′ des zu umhüllen­ den Gegenstandes 10′ gegenüber dem Innendurchmesser d ₂ des spiralförmig extrudierten Rohres 3 sein.

Auf der anderen Seite muß der zu umhüllende Gegenstand 10′ mindestens einen den Innendurchmesser d ₂ entsprechenden Außendurchmesser D′ aufweisen, um ein enges und abdichten­ des Anliegen des Formteiles 5′ an dem Gegenstand 10′ in der Gebrauchslage zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäßen Formteile 5 bzw. 5′ können aus belie­ bigem Kunststoff, dem ein Formgedächtnis verleihbar ist, insbesondere aber aus thermoplastischem Kunststoff gefer­ tigt sein.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf die ebene Ausformung des Formteiles 5 be­ schränkt, das beispielsweise auch halbkreisartig ausge­ formt sein kann, noch muß es zwingend die in Fig. 3 darge­ stellte Schicht aus Klebstoff und/oder Dichtungsmasse auf­ weisen.

Darüber hinaus muß der zu umhüllende Gegenstand nicht unbe­ dingt ein Rohr oder ein einsträngiges Kabel sein. Auch Ka­ belabzweigungen und -spleißungen sind mit dem Erfindungsge­ genstand umhüllbar. Schließlich ist das Urformteil natür­ lich auch in anderer als der rohrförmigen Ausführungsform und anders als durch Extrusion herstellbar.

Neben den beschriebenen Querschnittsformen können quer­ schnittlich Polygone, Quadrate, Rechtecke, Ovale oder S-förmige Querschnittsformen ebenso vorstellbar sein wie C- oder L-Formen u. dgl., wobei dann das Formgedächtnis le­ diglich ein Zurückspringen in diese an sich offenen Formen gewährleisten soll. So kann beispielsweise ein C-förmiges Profil als Klemmschiene eingesetzt werden, die dann auf ei­ ne Klemmwulst "aufgeschrumpft" wird.

Auch die zuvor beschriebene Verfahrensweise kann Abwandlun­ gen unterzogen sein. So kann es je nach Einsatzgebiet sinn­ voll sein, einen zunächst extrudierten Förmkörper unter Wärmezufuhr in eine andere Form zu bringen und dann erst diesem geänderten Formkörper das Formgedächtnis zu verlei­ hen. Eine Verfahrensweise, die sich insbesondere bei spä­ ter spiralig gestalteten Formkörpern anbietet, die zu­ nächst im wesentlichen kreisförmig extrudiert wurden.

Claims (14)

1. Formteil, insbesondere zylindermantelförmige Hülse aus thermoplastischem Kunststoff, mit durch Vernetzung entstan­ denem Formgedächtnis, insbesondere zur umhüllenden Aufbrin­ gung unter Wärmezufuhr auf im wesentlichen querschnittlich runde Gegenstände, z. B. Kabel oder Rohre, wobei das Form­ teil eine durchgehende längsverlaufende Trennstelle auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebrauchs- oder Montageform des Formteiles (5) aus einem das Formgedächtnis aufweisenden Urformteil (1), ins­ besondere aus einem extrudierten, ggf. geschlitzten und vernetzten Rohr durch nachfolgende Formänderung, vorzugs­ weise unter Wärmezufuhr, gebildet ist.

2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (5) zu einem ebenen Band verformt ist.

3. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formänderung in die Gebrauchs- oder Montageform des Formteiles (5) ohne Wanddickenveränderung erfolgt ist.

4. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Gebrauchs- oder Montagelage an einem zu umhül­ lenden Gegenstand (10) anliegende Seite (6) des Formteiles (5) eine Beschichtung (7) aus Klebstoff und/oder Dichtungs­ masse aufweist.

5. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem extrudierten Rohr (1) mit dem gleichen In­ nendurchmesser (d ₁) wie der Außendurchmesser (D) des zu umhüllenden Gegenstandes (10) gebildet ist.

6. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es durch spiralförmiges oder mäanderartiges Aufschnei­ den des extrudierten Rohres (1) in Längsrichtung und nach­ folgende Formänderung gebildet ist.

7. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem spiralförmig extrudierten Rohr (3) mit ei­ nem Bereich überlappender Rohrwände (4) gebildet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Formteils, insbesondere einer zylindermantelförmigen Hülse aus thermo­ plastischem Kunststoff, mit durch Vernetzung entstandenem Formgedächtnis, wobei das Formteil eine duchgehende längs­ verlaufende Trennstelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bereitstellung der Gebrauchs- oder Montageform des Formteiles ein das Formgedächtnis aufweisendes Urformteil, insbesondere ein extrudiertes, ggf. geschlitztes und ver­ netztes Rohr, nachfolgend vorzugsweise unter Wärmezufuhr verformt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte, ggf. geschlitzte und vernetzte Rohr zu einem ebenen Band verformt wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil ohne Wanddickenveränderung in seine Ge­ brauchs- oder Montageform verformt wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in der Gebrauchs- oder Montagelage an einem zu umhüllenden Gegenstand anliegende Oberflächenseite des Formteiles eine Schicht aus Klebstoff und/oder eine Dich­ tungsmasse aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem Innendurchmesser gleich dem Außen­ durchmesser des zu umhüllenden Gegenstandes extrudiert wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil durch spiralförmiges oder mäanderartiges Aufschneiden des extrudierten Rohres in Längsrichtung und nachfolgende Formänderung gebildet wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil aus einem spiralförmig extrudierten Rohr mit einem Bereich überlappender Rohrwände gebildet wird.