DE60108820T2

DE60108820T2 - Verfahren zur Herstellung eines lasttragenden Teils aus expandiertem Polystyrol, und durch das Verfahren herstellbares Teil

Info

Publication number: DE60108820T2
Application number: DE60108820T
Authority: DE
Inventors: Andre Barbarit
Original assignee: Isobox Technologies SAS
Current assignee: Isobox Technologies SAS
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: EP1182023B1; DE60108820D1; FR2812234B1; FR2812234A1; EP1182023A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Teils auf Basis von aufgeschäumtem bzw. expandiertem Polystyrol, das eine Last tragen soll, sowie ein so hergestelltes Teil.
Auf dem Gebiet des Transportwesens und insbesondere bei der Palettisierung ist die Verwendung von Teilen aus expandiertem Polystyrol zur Herstellung von Paletten bereits bekannt. Diese Teile werden auf herkömmliche Weise im Spritzpressverfahren hergestellt.
Solche Paletten haben allerdings den Nachteil, sehr stoßanfällig zu sein, außerdem sind ihre Verschleiß- und Reißfestigkeitseigenschaften nicht zufriedenstellend.
Aus dem Dokument DE-A-198 23 415 ist die Herstellung von Teilen bekannt, die teilweise mit einer Schutzschicht aus dampfdurchlässigem Material versehen sind. Hierzu wird diese Schicht in einer Spritzpressform angeordnet und an dieser befestigt, bevor Kugeln aus expandiertem Polystyrol unter Druck durch einen Einspritzstutzen eingepresst werden.
Die vorliegende Erfindung schlägt die Herstellung von Teilen ohne wesentliche Verkomplizierung des Produktionsprozesses vor, die außer an der Einspritzstelle für die Kugeln an ihrem Umfang mit einer Schutzschicht überzogen sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Herstellungsverfahren wie in Anspruch 1 beschrieben.
Die Erfindung betrifft ferner ein wie in Anspruch 12 beschriebenes Teil. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 und 13 bis 16 beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen besser aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung hervor, mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen, in denen:
die 1a bis 1f die Schritte einer bevorzugten Durchführung des Verfahrens zeigen;
die 2a bis 2c jeweils eine Ansicht in Draufsicht, im Schnitt AA und im Schnitt BB einer Palette der Erfindung zeigen,
und 3 das Pressspritzen einer Palette gemäß den 2a bis 2c zeigt.
Wie in den 1a bis 1f gezeigt, umfasst eine Spritzpressform einen unteren Teil 1 mit Innenumrissen 2, die mindestens einen Einspritzstutzen 10 für Kugeln aufweist, die von einer Platte 12' getragen wird und ein zylindrisches Rohr 11 für die Zufuhr der Kugeln zu einer Düse 18 aufweist. In diesem Rohr 11 ist ein Rohr 13 vorgesehen, in dem eine Zylinderstange 14 gleitet, die an einem Ende einen Flansch 16 und einen Lochdorn 17 aufweist. Mittels einer Steuereinheit 12 können das Rohr 11 und die Stange 14, die den Lochdorn trägt, bewegt werden. Die Spritzpressform weist ferner eine obere Halbform 4 auf, die Innenumrisse 5 aufweist, wobei die beiden Halbformen 1 und 4 um Verschlussumrisse 3 und 6 herum zusammenwirken.
In 1a ist in der Halbform 1 eine Schutzhülle 8 aus Textilmaterial so eingelegt, dass durch eine Öffnung 8' der Schutzhülle 8 die Düse 18 geführt ist. Die Halbform 4 wird anschließend so positioniert, dass sie die Spritzpressform zumindest teilweise verschließt, woraufhin in die Spritzpressform Dampf eingeblasen wird, um die Schutzhülle 8 an die Wände 2 und 5 der Form zu pressen (1b).
Der nächste Schritt (1c) ist das Einspritzen der Kugeln aus expandiertem Polystyrol durch die Düse(n) 18.
Anschließend wird der oder werden die Lochdorne) 17, der (die) sich zunächst noch in eingezogener Position befand(en), ausgefahren, sodass er (sie) die Schutzhülle 8 und die Kugeln 9 welche ihn (sie) bedecken, durchstößt (durchstoßen), wobei das spitz zulaufende Ende des Lochdorns 17 in ein Sackloch 15 fährt, das in die obere Halbform 4 mündet, während die Düsen 18 für das Einspritzen der Kugeln herausgezogen und in die Innenwand 2 eingezogen werden (1d)
Anschließend wird unter Druck Dampf eingeblasen, um in an sich bekannter Weise die Kugeln 9 zu einem Block 19 aus expandiertem Polystyrol zu verschweißen, um den herum die Schutzhülle 8 (1d) aufgebracht ist. Da die Schutzhülle dampfdurchlässig ist, kann dieser die Kugeln 9 erreichen, sodass die Formpressbedingungen bezogen auf herkömmliches Einspritzen kaum oder gar nicht verändert sind.
Zu beachten ist, dass sich die Schutzhülle, die den Block 19 umgibt, nur durch besondere Maßnahmen an diesen bindet, sodass man eventuell an einzelnen Stellen eine Loslösung der Schutzhülle 8 vom Block 19 beobachten kann. Die Schutzhülle 8 kann fest mit dem Block 19 verbunden werden, indem man die Schutzhülle 8 an einzelnen Stellen oder überall an ihrer Oberfläche mit Heißkleber ("hot melt"), der bei etwa 80°C reagiert, oder auch mit Polyurethan tränkt. Man erhält auf diese Weise unter herkömmlichen Dampfeinblasbedingungen (110–120°C) ein Teil, bei dem Schutzhülle 8 und Block 19 fest aneinander gebunden sind.
Das Lösen aus der Form erfolgt durch Abheben der Halbform 4, wobei das Teil 8, 19 von den Lochdornen 17 gehalten wird und durch erneutes Positionieren der Düsen 18 in ausgefahrener Position, damit das Teil von der Wand 2 der Spritzpressform 1 gelöst werden kann. Anschließend müssen nur die Lochdorne 17 herausgezogen werden, damit das Teil herausgenommen werden kann.
Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es zur Herstellung von Teilen gleicher Form mit oder ohne Schutzhülle keine Anpassung an die Form der Spritzpressform erfordert. Man erhält einen Block, der bis auf die Einspritzstelle für die Kugeln vollkommen mit einem Stoff überzogen ist und keine sichtbare Verbindungsnaht aufweist, wobei der Stoff leicht um den Block gespannt ist, sodass er dessen Form annimmt.
Ein zusätzlicher Vorteil der Lochdorne 17 besteht darin, dass sie das Abkühlen und das Verschweißen der Masse erleichtern, insbesondere, wenn sie durch massive Stellen wie die Auflagestützen 22 einer Palette geführt werden.
Eine solche Palette ist beispielhaft mit Bezug auf die 2a bis 2c dargestellt. Sie weist zwei parallele, ebene Seiten 23 und 24 auf, wobei die Unterseite 24 Auflagestützen 22 aufweist. In der Oberseite 23 können im Bereich der Auflagestützen 22 Aussparungen 21 vorgesehen werden, die das Stapeln der Paletten erleichtern.
Die in 3 dargestellte Spritzpressform umfasst zwei Halbformen 1 und 4, wobei die Halbform 1 Bereiche 30 aufweist, die den Auflagestützen 22 entsprechen, sowie einen oder mehrere Einpressstutzen 10 für Kugeln 9 in die Schutzhülle 8.
Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung komplexer Formen, da als einziges zu beachten ist, dass die Streckgrenzen des Stoffs bei seinem Andrücken an die Innenränder der Spritzpressform nicht überschritten werden (1b und 3). Außerdem muss die Spritzpressform nicht unbedingt völlig geschlossen sein. Voraussetzung ist, dass der dampfdurchlässige Stoff beim Einblasen des Dampfes an allen Stellen, an denen die Form nicht geschlossen ist, dem Differenzialdruck standhält.
Die entstehenden Teile sind weniger stoß-, verschleiß- und reißanfällig als herkömmliche Teile aus expandiertem Polystyrol mit gleicher volumenbezogener Masse. Darüber hinaus ist das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erheblich günstiger, d. h. zum Erreichen gleicher mechanischer Eigenschaften in Bezug auf die getragene Last kann die volumenbezogene Masse des Polystyrols verringert werden, was sich in niedrigerem Gewicht und reduzierten Kosten niederschlägt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Teils auf Basis von aufgeschäumtem Polystyrol, das eine Last tragen soll, insbesondere eine Palette, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: a) Einlegen einer Schutzhülle aus dampfdurchlässigem Material in eine Spritzgussform (1, 4), wobei Kugeln (9) aus aufgeschäumtem Polystyrol in das Innere der Schutzhülle (8) gespritzt werden, welches Einspritzen unter Druck durch mindestens eine in eine Öffnung (8') der Schutzhülle (8) eingeführte Spritzspitze (10) erfolgt, wobei sich die Schutzhülle eng an und über den ganzen Umfang der Innenwand der Gussform entlang erstreckt, b) Erhitzen der Spritzgussform durch Dampf und Abkühlung zum Erreichen der Verbindung der Kugeln aus aufgeschäumtem Polystyrol untereinander, damit diese einen Block (19) aus aufgeschäumtem Polystyrol bilden, der eng von der Schutzhülle (8) umgeben ist, deren ganzer Umfang, mit Ausnahme der Einspritzstelle für die Kugeln, dessen Form annimmt, und Lösen des Teils aus der Form.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein parzielles Schließen der Gussform vor dem Einspritzen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein komplettes Schließen der Gussform vor dem Einspritzen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeleinspritzphase unmittelbar eine Druckbeaufschlagung der Schutzhülle (8) vorangeht, wodurch diese fest in das Innere der Gussform (1, 4) gedrückt werden soll.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass es vor dem Schritt a) eine zumindest parzielle Vorbefüllung der Schutzhülle (8) mit Kugeln (9) aus aufgeschäumtem Polystyrol umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (8) aus einem Material besteht, das ohne Beschädigung eine Temperatur übersteht, die mindestens 30°C über der von der Gussform (1, 4) erreichten Temperatur liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (8) aus Polypropylen oder Polyamidgewebe besteht.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Beschichtung der Schutzhülle (8) mit einem thermoreaktiven Klebstoff oder Polyurethan umfasst, das/der unter dem Einfluss des Wasserdampfs beim Spritzgießen reagiert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spritzspitze (10) mit einem Lochdorn (17) versehen ist, um ein vorzugsweise das Teil durchquerendes Durchführen (20) zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während eines Teils des Lösens aus der Form mindestens ein Lochdorn (17) innerhalb des Teils gehalten wird, um das Teil zumindest von einer der Spritzspitze (10) gegenüber liegenden Wand (5) zu lösen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen aus der Form mindestens eine Spritzspitze (10) in das Innere der Gussform (1, 4) geschoben wird, um das Teil von der Wand (2) zu lösen, in der die Spritzspitze (10) gebildet ist, woraufhin der oder die Lochdorn/e (17) in einer zurückgezogenen Position gehalten werden, um das Herausnehmen des Teils zu ermöglichen.
Teil auf Basis von aufgeschäumtem Polystyrol, das zum Tragen einer Last, insbesondere einer Palette, vorgesehen ist, wie es durch das Verfahren nach Anspruch 1 erhalten wurde, das einen Block (19) aus aufgeschäumtem Polystyrol umfasst, der eng und auf seinem ganzen Umfang, mit Ausnahme der Einspritzstelle für die Kugeln, von der Schutzhülle (8) aus dampfdurchlässigem Material, insbesondere einem Gewebe, umgeben ist, die mit ihrem ganzen Umfang, mit Ausnahme der Einspritzstelle für die Kugeln, ohne sichtbare Verbindungsnaht dessen Form annimmt.
Teil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (8) ein Polyamid oder ein Polypropylen ist.
Teil nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es durchführende Öffnungen (20) aufweist.
Teil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es erhöhte Stellen (22) aufweist, in denen die durchführenden Öffnungen (21) vorgesehen sind.
Teil nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (8) zumindest stellenweise fest mit dem Block (19) aus aufgeschäumtem Polystyrol verbunden ist.