DE2523687A1

DE2523687A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines zusammengesetzten behaelters

Info

Publication number: DE2523687A1
Application number: DE19752523687
Authority: DE
Inventors: Brian Leo Chudleigh Sutch
Original assignee: Airfix Industries Ltd
Current assignee: Patent Developments International Ltd Northampto
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1975-12-18
Also published as: CA1051622A; IT1032995B; NL174632B; DK237775A; IL47376A0; FR2272815B1; GB1504526A; ZA753473B; NO751884L; BE829612A; FR2272815A1; NL7506258A; ES437985A1; SE7506093L; JPS518069A; AU8159475A; AU496774B2; JPS547034B2; US4123214A; SE398069B

Description

Airfix Industries Limited, 17 Old Court Place, London W.8 (England)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters, bei dem ein Flachmaterialzuschnitt in einen durch Formwerkzeuge gebildeten Zuschnitt-Hohlraum mit durch eine? Naht zu verbindenden nebeneinander liegenden Kanten positioniert werden und die Werkzeuge im Bereich der nebeneinander liegenden Kanten einen Nahtformhohlraum bilden, in den Material eingespritzt wird, und auf eine hierfür geeignete Vorrichtung. .

Hierbei handelt es sich vorzugsweise um solche Behälter, deren Umfangswandung aus einem flexiblen Flachmaterial besteht und eine bleibende Formgebung durch Spritzgießelemente erhält, wie beispielsweise in den GB-Patenten 976 635 und 1 348 370 beschrieben.

Ein aus flexiblem Flachmaterial bestehender und durch Spritzgießelemente zusammengehaltener Behälter läßt

KG/ei

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sich herstellen aus einem einzigen gewölbten Zuschnitt, der eine kegelstumpfförrnige Wandung für den Behälter bildet, wenn zwei entgegengesetzte Kanten nebeneinander gelegt und durch eine Naht verbunden werden. Ein andersartiger Behälter läßt sich aus einem Zuschnitt herstellen, der eine polygonale Endplatte mit je einer von jeder Seite ausgehenden Seitenplatte besitzt, und bei dem die Seitenplatten gegenüber der End- bzw. Basisplatte gefaltet und durch Nähte verbunden werden. Der Zuschnitt einer anderen Ausführung besitzt wiederum eine Endplatte, von deren gekrümmten Kanten Seitenplatten vorstehen. Diese Seitenplatten werden gegenüber der Endplatte gefaltet und dabei so behandelt, daß sie sich dem gekrümmten Umfang der Endplatte anpassen, und dann werden sie untereinander sowie gegenüber der Endplatte durch Nähte verbunden.

In sämtlichen erwähnten Fällen wird der Zuschnitt in seiner endgültigen Gestalt zwischen Formwerkzeugen positioniert, welche einen Zuschnitt-Hohlraum zur Aufnahme des Zuschnittes und einen Formhohlraum für die zu bildende Naht bzw. zu bildenden Nähte umschließt. Anschließend wird Material in den Formhohlraum eingespritzt.

Aus verschiedenen Gründen, beispielsweise zur Versteifung und/oder zur Deckelverankerung kann während des Spritzgießvorganges durch eingespritztes Material, welches an einem Weg auf einer Oberfläche des Zuschnittmaterials entlangfließt, ein Wulst an den Zuschnitt angeformt werden. Dieses Spritzgießmaterial wird dabei in einen Wulstformkanal gepreßt, welcher von der anderen Oberfläche des Materials überspannt wird. Auf diese Weise entsteht ein Wulst mit Hilfe eines kunststoffgefüll ten Flachmaterial-Kanals.

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Wird beispielsweise Material im Verlauf eines Nahtholraums auf der Innenoberfläche der nebeneinanderliegenden Zuschnittkanten zur Bildung einer Naht zugeführt, und wenn ein Zuführkanal vorhanden ist, der sich aus diesem Nahtholraum heraus erstreckt, um einen Fließweg für die Wulstgestaltung bereitzustellen, dann neigt das eingespritzte Material dazu, sobald es den Bereich des Wulstformkanals erreicht, die nebeneinander liegenden Zuschnittkanten voneinander zu trennen, weil sie dort, wo sie den Wulstformkanal überdecken, nicht gestützt werden, und das Material fließt dann durch den vergrößerten Spalt zu dem Wulstformkanal und gerät dabei auf die Außenoberfläche des Zuschnitts. Ein solcher Behälter läßt sich nicht mehr verkaufen und ist daher Ausschuß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Formwerkzeuge außerdem einen Randwulstformkanal und einen Zuführkanal bilden, die mit dem Nahthohlraum und dem Flachmaterialzuschnitt, der sich , wenn in Position, zwischen dem Zuführkanal und dem Randwulstformkanal erstreckt, in Verbindung stehen; daß der Randwulstformkanal in einer Zone, wo er den Nahthohlraum überdeckt, in seiner Tiefe reduziert ist, um auf diese Weise die nebeneinander liegenden Kanten in dieser Zone zumindest während der Anfangsphasen des Einspritzens gegen Verlagerung abzustützen, und um einen Strom des eingespritzten Materials zum Äußeren des Zuschnittmaterials zu lenken.

Die Tiefe des Wulstformkanals kann fortlaufend so reduziert werden, daß sich eine kleine Flachstelle dort auf dem Wulst ergibt, wo er im fertigen Erzeugnis die Naht kreuzt, oder diese Reduzierung kann auch eine zeitweilige

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während des Formvorgangs sein. Eine solche zeitweilige Reduzierung kann man dadurch erreichen, daß man ein zurückziehbares Stützelement oder Nadeln verwendet, welche eine zeitweilige Reduzierung der Tiefe des Wulstformkanals hervorrufen, um den korrekten und bevorzugten Fließweg zum Zuführkanal bereitzustellen. Dann werden dieses Element oder die Nadeln zurückgezogen oder verlagert, um die Tiefe des Wulstformkanals wieder zu vergrößern und somit sicherzustellen, daß der Zuschnitt am Kreuzungspunkt der Naht deformiert und mit dem eingespritzten Material gefüllt wird, so daß man einen Wulst mit um den gesamten Behälter herum konstanten Abmessungen erhält.

Außerdem ist bei einer Vorrichtung zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters, mit einem Kernwerkzeug und einem Hohlwerkzeug, die zusammen einen Zuschnitthohlraum zur Aufnahme eines Flachmaterial Zuschnitts in Form eines herzustellenden Behälters und einen Nahthohlraum zur Bildung einer Naht zwischen nebeneinanderliegenden Kanten des Zuschnitts auf einer Oberfläche desselben bilden, ' erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Werkzeuge außerdem einen mit dem Nahthohlraum in Verbindung stehenden Fließkanal und einen Randwulstformkanal, dem die Oberfläche des von der Naht entfernten Materials, den Fließkanal überdeckend, zugekehrt ist, bilden; daß der Randwulstformkanal in Abwesenheit des Zuschnittmaterials mit dom Fließkanal und dem Nahthohlraum in Verbindung steht; und daß Mittel vorhanden sind, mittels denen zumindest in den Anfangsphasen des Material einspritzens die Tiefe des Randwulstformkanals reduzierbar ist, um die nebeneinanderliegenden Kanten in dieser Zone gegen eine Verlagerung zu unterstützen, damit ein Strom des eingespritzten Materials an diesen Kanten zum Äußeren des Zuschnitt-

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materials gelangen kann.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zuschnitt zur Herstellung eines Behälters,

Pig. 2 einen axialen Teilschnitt im Verlauf einer Linie II-II von Fig. 4, mit zwei Formwerkzeugen, die einen fertigen Behälter zwischen sich enthalten, von dem die Umfangswand, ein Wulst und eine Lippe zu erkennen sind,

Fig. 3 einen weiteren Axialschnitt im Verlauf einer Linie III-III von Fig. 4, worin ein Nahthohlraum und eine Naht erkennbar sind, und

Fig. 4 einen Teil—Querschnitt durch den Behälter der Figuren 2 und 3 im Verlauf einer Linie IV-IV von Fig. 2.

Aus der Zeichnung läßt sich entnehmen, daß der Behälter hergestellt ist aus einem Zuschnitt 1 aus flexiblem Material, bei dem zwei Umfangswände ergebende Seitenplatten 3, 3 von einer Basisplatte 2 ausgehen, wie dies beispielsweise auch in der Patentanmeldung P 24 06 300.1 des gleichen Anmelders beschrieben worden ist. Der Zuschnitt 1 is positioniert zwischen Formwerkzeugen, die einen Zuschnitthohlraum bilden, wie dies beispielsweise in der Patentanmeldung P 23 50 810.3 des gleichen Anmelders beschrieben worden ist. Zu dem Zuschnitthohlraum gehören ein Umfangswand-Hohlraumteil 4 und ein Basis-Hohlraumteil 5, gebildet durch ein Hohlraumwerkzeug 6 und ein dazu passendes Kernwerkzeug 7. Diese Werkzeuge bilden ferner einen sich zwischen Basis und Seitenplatte erstreckenden Nahthohlraum 8, sich von Seitenplatte zu Seitenplatte erstreckende Nahthohlräume 9 und einen

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Lippenhohlraum 10, In die Nähte bildendes Material eingespritzt wird. Aus diesem Material werden Nähte zur Verbindung von Kanten 12 der Umfangswand-Seitenplatten 3, eine Basisnaht zur Verbindung von Kanten 13 und 14 zwischen Basisplatte 2 und Seitenplatten 3, und eine Lippe 15 gebildet, welche das offene Ende der Umfangswand einfaßt.

Ein als Wulstformkanal dienender Kanal 16 verläuft über den Umfang des Hohlraumwerkzeugs 6 und steht in Abwesenheit von Plachmaterial innerhalb des Hohlraumteils 4 in Verbindung mit den Nahthohlräumen 9 und dem Lippenhohlraum 10. Ist Flachmaterial anwesend, dann wird.dadurch der Kanal 16 von den Hohlräumen 9 und 10 getrennt, wie dies in Fig. 2 durch unterbrochene Linien 16a angedeutet ist.

Wird durch Nadel eingüsse 17, die mit in den Zuschnitt 1 eingeformten Ausschnitten 18 übereinstimmen, Material in den Basisnahthohlraum 8 eingespritzt, dann folgt das eingespritzte Material dem Verlauf einer Erweiterung 19 in jenem Schenkel des einen L-Querschnitt aufweisenden Hohlraumes 8, welcher den Kantenbereich der Basisplatte 2 überdeckt. Diese Erweiterung 19 bildet einen bevorzugten Fließweg für das Material. Ist die Erweiterung voll, dann fließt das Material radial nach außen und preßt den Umfang der Basisplatte gegen das Hohlraumwerkzeug 6 und dann die Seitenplatten 3 gegen dasselbe Werkzeug. Falls die Basisplatte mit Seltenplatte verbindende Naht mit einem nach unten gerichteten Fuß versehen wird, wie in der Zeichnung dargestellt ist, dann weist dieser Fuß in Umfangsrichtung Unterbrechungen auf und ist somit kein bevorzugter Umfangsfließweg. Im Bereich der Nahthohlräume 9 fließt das Material im Nahtverlauf hoch.

Sobald das eingespritzte Material die Höhe von Kanal 16

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erreicht, besteht eine Tendenz, die nebeneinander liegenden axial verlaufenden Kanten der Seitenplatten 3 durch das eingespritzte Material voneinander zu trennen, während es vom Nahtkanal 9 aus zu dem Kanal 16 überdeckenden Flachmaterial fließt. Würde dieser Fall eintreten, dann würde das eingespritzte Material die Außenoberfläche des Zuschnitts erreichen und Fehlerstellen bilden, welche die Zurückweisung des betreffenden Behälters zur Folge hätten. Wie der Zeichnung entnehmbar ist, vermeidet man dieses Problem dadurch, daß man die Tiefe von Kanal 16 an seinem Schnittpunkt mit Kanal 9 wesentlich reduziert. Der Kanal 16 kann am Schnittpunkt mit Kanal 9 ganz entfallen, natürlich unter der Voraussetzung, daß gemäß Darstellung ein definierter Fließweg für das Kunststoffmaterial zu der Innenoberfläche des Zuschnitts, welcher den Anfang von Kanal 16 überdeckt, besteht.

Eine Alternativ-Lösung für dieses Problem besteht darin, daß man eine rückholbare Einrichtung, beispielsweise in Form eines Schiebers im Kanal 16 verwendet, wie dieser in Fig. 3 schematisch dargestellt und mit der Bezugszahl 20 versehen ist; dieser Schieber verläuft über den Kanal 9 hinweg und stützt das Flachmaterial gegen Verlagerung und Ablösung, bis sich ein Kunststoffmaterial-Fließweg über die Innenseite des Flachmaterials gebildet hat, welcher dieses an Stellen, welche einen Abstand vom Kanal 9 haben, in den Kanal 16 preßt.

In dieser Prozeßphase kann die rückholbare Einrichtung zurückgezogen werden, damit das Zuschnittmaterial im Bereich des Nahtkanals 9 in den Kanal 16 gepreßt wird.

Ein besonderer Vorteil der oben beschriebenen Verfahrens-

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weise besteht darin, daß die Verformung des Flachmaterials zur Erzeugung des Wulstes während der Formgebung des Behälters stattfindet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zur Verformung des Zuschnitts; dieser Vorgang ist teuer und v/ürde zu Schwierigkeiten beim Lagern und Zuführen der Zuschnitte in den Formhohlraum führen.

Zwar erfolgte die Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit einem Behälter, bei dem zwei bestimnt e Zuschnitt-Konfigurationen Verwendung finden. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf jeden anderen Behälter übertragen, bei dem eine Umfangswand aus einem oder ' mehreren Stücken eines flexiblen Flachmaterials geformt wird, welche unabhängig von der Nahtbildungsoperation integral miteinander vereinigt sein können oder auch nicht, Ferner wird vorausgesetzt, daß der Kanal auch andere Querschnitte als dargestellt aufweisen kann. Er kann beispielsweise einen gebogenen Querschnitt oder einen überwiegend spitzwinkligen Querschnitt besitzen.

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Claims

Ansprüche

1.1 Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters, bei dem ein Flachmaterial zuschnitt in einen durch Formwerkzeuge gebildeten Zuschnitt-Hohlraum mit durch eine Naht zu verbindenden nebeneinander liegenden Kanten positioniert werden und die Werkzeuge im Bereich der nebeneinander liegenden Kanten einen Nahtformhohlraum bilden, in den Material eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge außerdem einen Randwulstf ormkanal und einen Zuführkanal bilden, die mit dem Nahthohlraum und dem Flachmaterial zuschnitt, der sich, wenn in Position, zwischen dem Zuführkanal und dem Randwulstformkanal erstreckt, in Verbindung stehen; daß der Randwulstformkanal in einer Zone, wo er den Nahthohlraum überdeckt, in seiner Tiefe reduziert ist, um auf diese Weise die nebeneinander liegenden Kanten in dieser Zone zumindest während der Anfangsphasen des Einspritzens gegen Verlagerung abzustützen, und um einen Strom des eingespritzten Materials zum Äußeren des Zuschnittmaterials zu lenken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Wulstformkanals permanent reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Wulstformkanals vergrößert wird, nachdem ein Strom von eingespritztem Material zu dem Zuführkanal beiderseits der Naht hergestellt worden ist.

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4. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Zuführkanal ein Abschnitt eines Lippenformhohlraums gehört.

5. Vorrichtung zur Herstellung eines zusammengesetzten Behälters, mit einem Kernwerkzeug und einem Hohlraumwerkzeug, die zusammen einen Zuschnitt-Hohlraum zur Aufnahme eines FlachmaterialZuschnitts in Form eines herzustellenden Behälters und einen Nahthohlraum zur Bildung einer Naht zwischen nebeneinander liegenden Kanten des Zuschnitts auf einer Oberfläche desselben bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (6, 7) außerdem einen mit dem Nahthohlraum (8, 9) in Verbindung stehenden Fließkanal und einen Randwulstformkanal (16), dem die Oberfläche des von der Naht entfernten Materials, den Fließkanal überdeckend, zugekehrt ist, bilden; daß der Randwulstformkanal (16) in Abwesenheit des Zuschnittmaterials mit dem Fließkanal und dem Nahthohlraum in Verbindung steht; und daß Mittel (z.B. 20) vorhanden sind, mittels denen zumindest in den Anfangsphasen des Materialeinspritzens die Tiefe des Randwulstformkanals (16) reduzierbar ist, um die nebeneinanderliegenden Kanten in dieser Zone gegen eine Verlagerung zu unterstützen, damit ein Strom des eingespritzten Materials an diesen Kanten zum Äußeren des Zuschnittmaterials gelangen kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Randwulstformkanal (16) in dem Bereich, wo er den .Nahthohlraum überdeckt, permanent eine geringere Tiefe aufweist, als in seinen von dem Nahthohlraum entfernten Bereichen.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Reduzieren der Tiefe des Randwulstformkanals (16) während der Anfangsphasen des Einspritzens durch mindestens ein rückverschiebbares Element (20) gebildet werden.

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