DE2336658A1

DE2336658A1 - Verfahren zum herstellen von artikeln aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2336658A1
Application number: DE19732336658
Authority: DE
Inventors: Robert Frederick Jos Cotterell
Original assignee: Profile Expanded Plastics Ltd
Current assignee: Profile Expanded Plastics Ltd
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1974-01-31
Also published as: IT991307B; SE381002B; ES202113U; GB1434353A; CA1007817A; ES425064A1; AU466323B2; FR2193698B3; US3919370A; ZA734958B; JPS4963756A; AU6095473A; ES202113Y; FR2193698A1; ES417104A1; NL7310150A

Description

Verfahr·« sum Herstellen tob Artikel» aus . thermoplastischem Material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren 212m Herateilen tob Artikeln aua tbanaoplastiacbem Material, bei dem sich die Siebte innerhalb dee irtikele verändert, mit Körnern dieses Materials, die unter den Einfluß von Wärme expandieren und auf Lagen unterschiedlicher Dichte in einer die Körner umschließenden Form verteilt sind« und bei dem die Körner zum Zwecke dee Ezpandierene und Tersehmelsens erhitzt werden·

Aue der britischen Patentschrift 1 326 192 iat ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus thermoplastischem Material bekannt, bei dem Körner dieses Materials, die bei Wärme expandieren, von einer Form umgeben und

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und dann erhitzt werden, so daß sie Expandieren und miteinander Terschmelzen. Bei diesem Verfahren findet "bei mindestens einigen der Körner eine Vorexpansion statt, durch die die Dichte der Körner herabgesetzt wird. Die Körner liegen in der Form in einer Vielzahl von lagen» Jede Lage liegt auf der vorhergehenden und wird von Körnern einer "bestimmten Dichte gebildet, die sich gleichmäßig von der ersten Lage bis zur letzten Lage verändert. Auf diese Weise wird der Teil des Artikels, der aus der Lage mit der größten Dichte besteht, im wesentlichen fester als der Teil des Artikels, der aus der Lage mit der kleinsten Dichte besteht_o Die verschiedenen Lagen sind so angeordnet, daß der Teil des Artikels, der aus den Körnern mit der größten Dichte geformt ist, der während des Gebrauches stärker beanspruchte Seil ist. Die Körner mit kleinerer DichteJLm übrigen Teil des Artikels stellen eine Materialersparnis verglichen mit dem Artikel dar, der vollkommen aus Körnern größter Dichte besteht« Die fortschreitende Veränderung in der Dichte zwischen den verschiedenen Lagen bewirkt, daß kein schneller Wechsel in der Dichte entsteht» Dieser könnte eine Schwächungslinie innerhalb des Artikels bezeichnen.

Eine 3?orm zum Einformen von Körnern thermoplastischen Materials, das unter dem Einfluß von Wärme expandiert , ist im allgemeinen mit nur einer Einfüllöffnung am obersten

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Seil der Form versehen. Schwierigkeiten können manchmal bei der Verteilung von Körnern unterschiedlicher Sichte entstehen. Dabei kommt es darauf an, jedes gewünschte Verteilungeschema innerhalb der Ροπή in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach dem britischen Patent 1 326 192 herstellen BU können. Biese Schwierigkeiten treten besonders auf bei einer 3?orm_f bei der die Bodenwandung unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung geneigt ist gegenüber der Horizontalen „ Bei einer derartigen Anordnung fallen die Körner auf die geneigte Wandung und werden nur in einen Seil der Form gelenkt. Zusätzliche Einfüllöffnungen können natürlich in verschiedenen Stellungen abhängig von den Umrissen des herzustellenden Artikels angeordnet werden» Dadurch können Körnerverteilungen jeder gewünschten Sichte vorgenommen werden. Aber die Einrichtung von mehr als einer Binfüllöffnung ist aus Kosten- und Vereinheitlichungsgründen der G-esamtanlage unerwünscht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern_f daß die Körner unterschiedlicher Sichte durch eine einzige Einfüllöffnung in der Porm nach jedem beliebigen Verteilungsschema angeordnet werden können.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Körner durch eine der in der Wandung der Form vorgesehene Einfüllöffnung in Richtung auf einen innerhalb der Form befestigten Ablenker eingefüllt werden, daß der Kömeretrom vom Ablenker in zwei oder mehrere Teilströme unterteilt wird, daß die Ströme in verschiedene Richtungen auf verschiedene Teile der Form gelenkt werden und daß die durchschnittliche Dichte der durch die Einfüllöffnung eingefüllten Körner während des Einfüllens zur Erzielung einer gewünschten Dichteverteilung innerhalb der Form verändert wirdo Dieser Ablenker ist einfach und billig in der Form anzubringen· Seine Stellung innerhalb der Form kann so variiert werden, daß jedes beliebige Verteilungseeheraa hergestellt werden kann. Die Anordnung einer Vielzahl von Einfüllöffnungen wird gespart«,

Der Ablenker kanu gem^ß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus einer Lenkplatte bestehen, die auf der Bodenwandung der Form befestigt ist und deren Kante sich aufwärts innerhalb der Form in Richtung auf die Einlaßöffnung erstreckt» Eine solche Platte würde in dem geformten Artikel einen Einschnitt hinterlassen^ TJm diesen

,Platte zu vermeiden, kann sich die/durch einen Schlitz in der Wandung der Form erstrecken und aus dieser nach dem Auffüllen der Form herausgezogen werden» Anschließend kann der Schlitz durch eine Abcleckplatte verschlossen werden,

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist·

Xn den Zeichnungen zeigent Pig· 1 einen Querschnitt durch eine Form für

einen Stuhl mit der gewünschten Verteilung von Ihermoplastkömem großer und kleiner Dichte,

Pig. 2 einen Querschnitt durch die Form gemäß

Fig«, 1 mit einem Strom von Ihermoplastkörnern, die durch eine Einfüllöffnung an oberen Ende der Form eingefüllt werden und

fig. 3 einen Querschnitt durch die Form gemäß

Fig. 1, in der ein erfindungsgemäßer Verteiler angebracht ist, der den Strom der durch die Einfüllöffnung eingefüllten Shemoplaatköraer in der gezeigten Weise verteilt·

Die in Fig· 1 gezeigte Form besteht aus eines Oberteil 10,

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dee adt einem Unterteil 11 verbunden ist und mit diesem eine innere Kaverne 12 bildet, deren Form mit der eines umgekehrten Stuhle übereinstimmt_o Sie unteren Verlängerungen 13,14 der Form bilden das Oberteil der Rückenlehne des Stuhls und den Vorderteil des Sitzes. Eine Einfüllöffnung 15 let am obersten XeIl der Form ausgebildet» wo die Wandungen der Form zusammenstoßen. Sie bildet die Hinterseite des Rückenteile und die Unterseite des Sitzes.

Die in Fig. 1 dargestellte Form 1st vorzugsweise gefüllt mit Körnern von kleiner und großer Sichte aus thermoplastischem Material entsprechend dem Verfahren, das aus der britischen Patentschrift 1 326 192 bekannt geworden ist. Sie unteren Verlängerungen 13,14 der Form sind mit den Körnern hoher Sichte, der obere Seil der Fora mit Körnern geringer Sichte gefüllt. Eine Mischung von Körnern großer und kleiner Sichte befindet eich in den Degen swi sehen den Körnern großer Sichte und den Körnern kleiner Sichte. Sie Sichte jeder Lage verändert sich fortschreitend von der großen Sichte zur kleinen Sichte. In Fig. 1 sind die Körner großer Sichte durch Linien mit engem Abstand und die Körner kleiner Sichte durch Linien alt weitem Abstand dargestellt» Wem die Form, die mit

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Körnern kleiner und großer Diente in Übereinstimmung mit dieser Dichteverteilung gefüllt ist, der Wärme ausgesetzt wird, indem z.B. die gefüllte Form in einen Dampfautoklaven eingebracht wird, dehnen sich die Körner aus und verbinden sich zusammen. Sie bilden dabei einen Stuhlrahmen, bei dem das Torderteil des Sitzes und das oberste Teil der Rückenlehne von härterem und festerem Material gebildet wird als der übrige Seil des Stuhlesο

Es muß aber festgestellt werden, daß die Bodenwandung der Form unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung gegenüber der Horizontalen geneigt ist, wie es üblicher-

weise der Fall ist bei Formen für Stühle, die die Ein·' füllöffnung an der Stelle haben, an der die Rückenlehne des Stuhles und die Unterseite des Sitzes zusammen· stoßen_o Auf diese Weise prallen die Körner, die durch die Einfüllöffnung in die Form gefüllt werden, gegen die geneigte Wandung und werden in Richtung auf die kürzere Verlängerung 13 abgelenkte Die kürzere Verlängerung 13 kann auf diese Weise mit Körnern großer Dichte gefüllt werden und der Teil der Form, die den übrigen Teil der Rückenlehne bildet, wird mit Körnern niedrigerer Dichte gefüllt, als es bem Verteilungsmuster der Körner gemäß

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Figo 1 entspricht. Es ist jedoch schwierig, die untere Verlängerung 14 mit Körnern großer Dichte zu füllen, da dieses nur dadurch herbeigeführt werden kann, daB diese Körner von den Körnern mit kleinerer Dichte abgelenkt werden in den Teil der Form, die die Rückenlehne des Stuhles bilden„ Dadurch entsteht die Gefahr, daß die Körner kleinerer Dichte abgelenkt werden und in die untere Verlängerung 14 der Form fallend

Bei der in Figo 3 gezeigten Form erstreckt sich eine Lenkplatte 16 durch einen Schlitz 17 in der Bodenwandung der Form unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung 15o Die Platte 16 ragt innerhalb der Form aufwärts in senkrechter Richtung auf die Einfüllöffnung 15 zu und erstreckt sich im wesentlichen über die volle Breite quer durch die Form,, Der untere Teil der Lenkplatte 16 ist mit einem Flansch 18 versehen, der mit der äußeren Wandung der Form verschraubt ist.

Beim Einfüllen wird die in Fig_e 5 dargestellte Form zunächst durch die Einfüllöffnung 15 mit Körnern großer Dichte gefüllt. Diese fallen in einen senkrechten Strom in die Höhlung der Form und werden durch die Lenkplatte 16 unterteilt in Ströme, die sich nach links und rechts der

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Lenkplatte 16 ergießen_Q Die Körner₉ die auf die geneigte Wandung des Unterteils 11 auf der linken Seite der Lenkplatte 16 prallenj werden in Richtung auf die untere Verlängerung 13 gelenkt ₉ die auf diese Weise mit Körnern großer Dichte gefüllt wird«, Die Körner des Einfüllstromes, die auf der rechten Seite der Lenkplatte 16 auf die geneigte Wandung prallen« sammeln sich zunächst in einer lasche, die zwischen den Formwandungen und der Lenkplatte 16 ausgebildet ist» Sobald diese Tasche mit Körnern gefüllt ist, werden weitere Körner auf der rechten Seite des Stromes in Richtung auf die untere Verlängerung 14 gelenkt» Die Lenkplatte 16 kann durch ständiges Versuchen und Versetzen in einer Stellung angebracht werden₉ in der das benötigte Verhältnis von Körnern in den beiden Strömen erreicht werden kann, um die Körner großer Dichte in den Verlängerungen der Form richtig zu verteilen«. Dies kann bevorB^gierw^eise eine Stellung sein, in der das Verhältnis der Volumenanteile der Körner in den beiden leilströmen nahezu gleich dem Volumenverhältnis der unteren Verlängerungen 13,14 in der Formhöhlung ist, so daß sich jede der beiden Verlängerungen in etwa der gleichen Zeiteinheit auffüllt» Wenn die richtige Menge von Körnern großer Dichte in die Verlängerungen der Form verteilt worden sind, verringert sich die durchschnittliche

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Dichte der Körner, die durch die Einfüllöffnung 15 in die Form fließen_f gleichmäßig dadurch, daß Körner !deiner Dichte mit Körnern großer Dichte gemischt werden und der Anteil von Körnern mit kleiner Dichte gegenüber dem Anteil van Körnern großer Dichte allmählich anwächst„ Auf diese V/eise werden auf der Masse der Körner großer Dichte, die sich bereits in der Form befindet, aufeinanderfolgend Körnerlagen abgelegt, von denen jede eine etwas geringere Dichte aufweist als die vorhergehende Lage» Ein Apparat für die fortschreitende Veränderung des Verhältnisses zwischen Körnern kleiner und großer Dichte in einer Mischung solcher Körner, die in eine Form eingefüllt wird, wird in der oben erwähnten brito Patentschrift 1 326 192 beschrieben. Das Verhältnis von Körnern großer Dichte wird fortschreitend herabgesetzt, bis nur noch Körner kleiner Dichte in die 3?orm eingefüllt werden ο Die Lenkplatte 16 wird dann durch den Schlitz 17 zurückgezogen und die übrige Form mit Körnern kleiner Dichte aufgefüllt. Anschließend werden die Einfüllöffnung 15 und der Schlitz 17 verschlossen und die gefüllte Form in einem Dampfautoklaven erhitzt, um die Körner zu expandieren und mitteinander zu verschmelzen ₀

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Claims

Ansprüche

1J Verfahren sum Herstellen von Artikeln aus thermoplastischem Material, bei dem sich die Diohte innerhalb des Artikels verändert, mit Körnern dieses Materials, die unter dem Einfluß von Wärme expandieren und auf legen unterschiedlicher Diohte in einer die Körner umschließenden Torrn verteilt sind, und bei dem die Körner zum Zwecke des Expandierens und Verschmolzene erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner durch eine in der Wandung derFoian vorgesehene Einfüllöffnung (15) in Richtung auf einen innerhalb der Form befestigten Ablenker (16) eingefüllt werden, daß der Körnerstrom vom Ablenker (16) in zwei oder mehrere Teilströme unterteilt wird, daß die Ströme in verschiedene Richtungen auf verschiedene Teile der Form gelenkt werden und daß die durchschnittliche Dichte der durch die Einfüllöffnung (15) eingefüllten Körner während des Einfüllens zur Erzielung einer gewünschten Dichteverteilung innerhalb der Form verändert wird«,

2„ Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ablenker als Ablenkplatte ausgebildet ist, die sich durch einen

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Schlitz in der Wandung der Form in deren Innenraum erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkplatte (16) nach dem Auffüllen der Form durch den Schlitz (17) zurückgezogen wird und die Einfüllöffnung (15) und der Sohlitz (17) zum Pesthalten der Körner innerhalb der Form vor dem Erwärmen der Körner geschlossen werdenο

3. Verfahren zur Herstellung des Rahmens eines Armsessels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaverne (12) der Form in Übereinstimmung mit dem Stuhl in umgekehrter Lage angeordnet wird, bei der die unteren Verlängerungen (13,14) der Form den oberen Teil der Stuhllehne und den vorderen Teil des Stuhlsitzes bilden und die Einfüllöffnung im obersten Seil der Form am Zusammenstoß der den Hinterteil der Stuhllehne bildenden Wandung und der die Unterseite des Stuhlsitzes bildenden Wandung vorgesehen wird und der Körnerfluß durch den von der Lenkplatte (16) gebildeten Ablenker geteilt wird, der auf der Wandung der Form unterhalb der Einfüllöffnung (15) befestigt ist, und daß zwei Teilströme in die Form eintreten, von denen der eine in den Teil der Kaverne (12) der Form gelenkt wird, der die Rückenlehne bildet und der andere Teil-

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strom in den Seil der Kaverne (12) der Form gelenkt wird, der den Stuhlsitz bildet«

4* Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Lenkplatte (16) so getroffen wird, daß das Verhältnis der Volumenanteile des Körne rs tromes in den "beiden Seiletrömen etwa gleich dem Verhältnis der Volumina der beiden die Stuhllehne einerseits und den Stuhlsitz andererseits bildenden Seile der Kaverne (12) ist und die beiden Seile der Kaverne (12) im etwa gleichen Verhältnis aufgefüllt warden_o

Form zum Einformen von Körnern thermoplastischen Materials, das sich unter dem Einfluß von WSrme ausdehnt, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einfüllöffnung zum Einfüllen der Körner in die Form, dadurch gekennzeichnet; daß ein Ablesleer zum unterteilen des durch die Einfüllöffnung (15) eintretenden Körnerstromes in zwei oder mehrere CeiletröEe und zum Lenken der leilströme in verschiedene Richtungen und verschiedene Seile der form unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung (15) in der form vorgesehen ist«

6. form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Ablenker eine Lenkplatte (16) aufweist, die auf der Bodenvandung der Form angebracht ist und deren Kante sich aufwärts innerhalb der Form in Richtung auf die Einfüllöffnung (15) erstreckt.

7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet» daß die lenkplatte (16) in einen Schlitz (17) der Formwandung eingepaßt und nach Auffüllung der Form von der Pormenwandung zurückziehbar angeordnet ist und Mittel zum Verschließen des Schlitzes während des Formvorganges vorgesehen sindo

8ο Form nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkplatte (16) aus einem manuell verformbaren Tafelmaterial zur Veränderung der Körnerverteilung innerhalb der Form besteht.

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