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Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus elastischen oder biegsamen
filmbildenden Stoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern
aus elastischen oder biegsamen filmbildenden Stoffen. Nach dem Stand der Technik
wurden derartige Hohlkörper, soweit mit Kautschukmischungen gearbeitet wurde, nach
einem umständlichen Konfektionierungsprozeß hergestellt, indem man zwei Lagen aus
vulkanisierbaren Kautschukmischungen an den vorgesehenen Nahtstellen verklebte,
evtl. unter Zuhilfenahme von Streifen, welche um die Nahtstellen herumgelegt wurden,
und dann frei oder in mehrteiligen Vulkanisierformen vulkanisierte. Bei der Fertigung
derartiger Artikel aus Kunststoffen wurde vielfach an Stelle eines Konfektionierungsprozesses
ein von Hand auszuführender Schweißprozeß angewandt. Alle diese Verfahren sind kostspielig
und zeitraubend. In vielen Fällen zeigen die Nähte eine mangelhafte Verklebung oder
Verschweißung, so daß die Hohlkörper höheren Beanspruchungen beim Aufblasen mit
Luft nicht gewachsen sind.
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Die Erfindung beschreitet nun einen neuen Weg zur Herstellung derartiger
Hohlkörper auf Basis von Kautschuk, kautschukähnlichen Materialien oder Kunststoffen
der genannten Art. Der charakteristische Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß man zwischen die zu vereinigenden Rohlinge eine Folie aus einem
Werkstoff einlegt, welcher sich mit den zu vereinigenden Rohlingen nicht verbindet
und an den vorgesehenen Nahtstellen Aussparungen hat. Anschließend werden dann die
zu vereinigenden Rohlinge durch Verpressen bei höheren Temperaturen verschweißt.
Falls die Rohlinge aus härtbaren bzw. vulkanisierbaren Mischungen bestehen, wird
hierbei gleichzeitig der gewünschte Härtungs-bzw. Vulkanisierprozeß durchgeführt.
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Die Härtung bzw. Vulkanisation kann natürlich auch außerhalb der
Presse zu Ende geführt werden.
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Das Entscheidende an der Arbeitsweise gemäß der Erfindung besteht
darin, daß man es durch das richtige
Zurechtschneiden sowie durch
die Aussparungen in der zwischengelegten Folie in der Hand hat, die Verschweißung
so zu regulieren, daß diese nur an den gewünschten Stellen eintritt, während an
den anderen Stellen Hohlräume verbleiben.
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Die Auswahl der zwischengelegten Folie richtet sich nach der Natur
der zu verschweißenden Rohlinge.
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In den meisten Fällen kann man mit Cellulosehydratfolien, Polyvinylchloridfolien,
Papier oder vulkanisierten Gummiplatten arbeiten. Die Folie muß natürlich im Zuschnitt
kleiner gehalten sein, als der Aussparung des Formrahmens in der Presse entspricht,
so daß zwischen dem Rand der Folie und dem Formrahmen ein Spalt verbleibt, in welchem
das über und unter der Folie liegende Material verschweißt. Beim Folienschnitt können
beliebige Figuren oder Linien ausgestanzt werden, durch welche dann eine beliebige
Unterteilung des Hohlraumes erzielt werden kann.
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Beispielsweise können in gewissem Abstand Rundlöcher angebracht sein,
welche bei der Verpressung punktförmige Verschweißstellen ergeben. Zur Ausführung
eines Luftkanals zum Aufblasen der Hohlkörper können an beliebigen Stellen Stifte
zwischen die zu verpressenden Materialien eingelegt werden, die nach Entfernung
aus den fertigen Artikeln Öffnungen bilden, welche durch Gewinde oder Stöpselverschluß
oder mittels Ventil verschlossen werden können. Nach der Verschweißung werden die
zunächst flachen Artikel mit Druckluft aufgeblasen, um das Anhaften der Folie an
dem nicht zusammenvulkanisierten Material im Inneren des Artikels zu beseitigen.
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Hierbei bläht sich der Hohlkörper innerhalb der verschiedenen Hohlräume
auf und nimmt die gewünschte Form an. Die Verschweißstellen können außerdem gelocht
werden, so daß auch durchbrochene Hohlräume hergestellt werden können.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch in einfacher Weise zur
Herstellung von teilweise offenen Hohlkörpern, wie Taschen, Faltboothäuten usw.,
ausgenutzt werden, indem man die eingelegte Folie zum Teil über die Ränder des zu
verschweißenden Rohlings hinausragen läßt, so daß der verschweißte Körper an einer
Seite offen bleibt. In diesem Fall wird man natürlich die Folie nach erfolgter Verschweißung
bzw.
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Vulkanisation aus dem Hohlkörper entfernen. Eine andere Möglichkeit
zur Herstellung von einseitig offenen Hohlkörpern besteht darin, daß man geschlossene
Hohlkörper nachträglich auf einer Seite aufschneidet. Selbstverständlich kann man
im Rahmen der erfindungsgemäßen Arbeitsweise auch Laschen, Griffe oder sonstige
bewegliche Gebilde an den Hohlkörpern bzw. Taschen anbringen, indem man diese aus
überstehenden verschweißten Platten in der Verlängerung der Randnaht der Hohlkörper
herausarbeitet oder bei der Vulkanisation durch entsprechende Gestaltung der Vulkanisierform
ausbildet.
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Es ist zwar schon bekannt, Schablonen aus Papier oder aus Metallen
bei der Herstellung von Hohlkörpern aus Kautschuk während des Zusammensetzens der
Hohlkörper zwischen die unvulkanisierten Kautschukplatten einzulegen. Diese Schablonen
müssen aber vor oder nach der Vulkanisation aus den Hohlkörpern entfernt werden.
Das ist selbstverständlich nur dann möglich, wenn die Hohlkörper auf einer Seite
offen bleiben. Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die
Kautschukplatten an den Schablonen meist festhaften und daher nur schwierig entfernt
werden können. Man versuchte, diese Schwierigkeit dadurch zu beheben, daß man die
Schablonen mit leicht abfärbenden Hartpuderschichten überzog.
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Unter dem Ausdruck Hohlkörper sollen sowohl allseitig geschlossene
Artikel, wie Sitzkissen, Sitzringe, Schwimmwesten, Schuhpressen o. dgl., als auch
teilweise offene Hohlkörper, wie Taschen, Faltboothäute usw., verstanden werden.
Unter den Begriff elastische bzw. biegsame filmbildende Stoffe fallen sowohl Kautschuk
und kautschukähnliche Werkstoffe als auch bestimmte thermoplastische Kunststoffe,
z. B. Polyacrylsäureester, Polyvinylchlorid oder Polyisobutylen bzw. Mischpolymerisate
auf Basis dieser Körper, und schließlich auch härtbare Kunststoffe, soweit sie bei
mäßig erhöhten Temperaturen verschweißbar sind und nach der Härtung noch eine gewisse
Elastizität zeigen.
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Beispiel I Herstellung von Sitzkissen A) Aus Kautschuk. Zwischen
zwei dünne Kalanderplatten aus vulkanisierbarer Kautschukmischung, die in einem
Preßrahmen von 500 x 500 mm lichte Weite und 3 mm Höhe zusammenvulkanisiert werden
sollen und auf die Größe des Rahmens zugeschnitten sind, wird eine Einlegefolie
aus Cellulosehydrat oder Polyvinylchlorid von der Dimension 450 x 450 mm eingelegt.
Die Folie wird mit zahlreichen Löchern von etwa 20 mm Durchmesser in regelmäßiger
Anordnung durchstanzt. In einer der Ecken wird in diagonaler Richtung ein Metallstift
von etwa 50 mm Länge und 2 mm Durchmesser zwischen die vulkanisierbaren Platten
miteingelegt. Die Vulkanisation erfolgt durch Verpressung unter normalen Vulkanisationsbedingungen,
z. B. I0 Minuten 140 C, 200 Atm.
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Pressendruck. Nach der Entnahme aus der Presse wird der Metallstift
entfernt und das vulkanisierte Gebilde mit Preßluft aufgeblasen, wobei sich die
Ober- und Unterplatte an den nicht verschweißten Stellen voneinander abheben und
so ein elastisches, polsterartiges Kissen bilden. Der Kanal wird mit einem Stöpsel
oder Ventil verschlossen. Die über die ganze Fläche verteilten punktförmigen Verschweißstellen
werden zu Löchern kleineren Durchmessers durchstanzt.
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B) Aus Kunststoff. Die Herstellung von Sitzkissen aus Kunststoffen
erfolgt analog Beispiel I A), jedoch unter Verwendung thermoplastischer Massen und
Einlegefolien, welche mit den ltvIaterialien nicht in Verbindung treten; z. B. Ober-
und Unterplatte aus Polyvinylchlorid mit Zwischenfolie aus dünnem Kautschukvulkanisat.
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Beispiel 2 Herstellung von Schuhpreßkissen Zwei miteinander verschweiß-
oder vulkanisierbare Platten werden unter Einlage einer mit dem Material
nicht
verschweißenden Folie in entsprechender Form zusammenvulkanisiert, wobei im Gegensatz
zu Beispiel 1 A) eine Einlegefolie verwendet wird, die in ihrem Umfang etwas kleiner
zurechtgeschnitten ist, als der Form entspricht, ohne weitere Durchstanzung für
die Ausbildung von Schweißstellen außer der Randnaht.
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Nach der Vulkanisation bzw. thermoplastischen Verschweißung wird
das Gebilde an geeigneter Stelle auf einer Seite eingestochen und an der Einstichstelle
mit einem Ventil versehen, mit dessen Hilfe das Schuhpreßkissen aufgeblasen werden
kann.
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Beispiel 3 Herstellung von Faltboothaut Zwei miteinander vulkanisierbare
oder thermoplastisch verschweißbare Platten werden unter Einlage einer zugeschnittenen
Folie in einem ebenfalls entsprechend zugeschnittenen Blechrahmen so zusammenvulkanisiert,
daß das entstehende Gebilde nach Entfernung der.Einlegefolie aufgeklappt die Form
einer Faltboothaut annimmt. Es ist dabei möglich, die Rumpfteile und das Spritzdeck
in einem Arbeitsgang herzustellen, wobei Spritzdeck und Rumpf eine in ihren Nähten
völlig verschweißte Einheit bilden.
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Durch entsprechende Ausbildung der Preßform ist es dabei außerdem
möglich, die Wandstärke für Rumpf und Spritzdeck verschieden stark zu halten.