DE1128127B

DE1128127B - Injection molding process for the production of double-walled hollow bodies, e.g. B. containers, drinking cups and. Like., And made according to this process cup made of thermoplastic material

Info

Publication number: DE1128127B
Application number: DEF31370A
Authority: DE
Inventors: Erich Ficker
Original assignee: Erich Ficker K G
Current assignee: Erich Ficker K G
Priority date: 1960-06-02
Filing date: 1960-06-02
Publication date: 1962-04-19

Description

Spritzgießverfahren zur Herstellung doppelwandiger Hohlkörper, z. B. Behälter, Trinkbecher u. dgl., und nach diesem Verfahren hergestellter Becher aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgießverfahren zur Herstellung doppelwandiger Hohlkörper, z. B. Behälter, Trinkbecher u. dgl., aus thermoplastischem Kunststoff, sowie auf einen nach diesem Spritzgießverfahren hergestellten Becher. Injection molding process for the production of double-walled hollow bodies, e.g. B. Containers, drinking cups and the like, and cups made by this method Made of thermoplastic material The invention relates to an injection molding process for the production of double-walled hollow bodies, e.g. B. Containers, drinking cups, etc., made of thermoplastic material, as well as one made by this injection molding process manufactured cups.

Es sind bereits doppelwandige Trinkbecher aus Kunststoff bekannt, die aus zwei ineinandergesteckten, jeweils aus Becherwandung und Becherboden bestehenden, im Spritzgießverfahren hergestellten Einzelbechern bestehen. Derartige Becher sind aber für den täglichen Gebrauch im Haushalt nicht immer geeignet, weil ihnen die feste und gegen Eindringen von Flüssigkeit zwischen die beiden Teilbecher sichere Verbindung zwischen den Teilbechern fehlt. Double-walled plastic drinking cups are already known, which consist of two nested, each consisting of a cup wall and a cup base, Individual cups made by injection molding exist. Such cups are but not always suitable for everyday use in the household because the solid and secure against ingress of liquid between the two part cups There is no connection between the sub-cups.

Es ist auch bereits bekannt, mehrfarbige Kunststoffgefäße od. dgl. in der Weise herzustellen, daß man den einen Teil des Gefäßes, beispielsweise dessen Boden, zunächst herstellt und diesen vorgeformten Boden in vorgewärmtem Zustand in eineSpritzgießform einsetzt, in der er mit weiteren Wandungsteilen umspritzt wird. Derartige Gefäße können aber nur aus solchen Kunststoffen hergestellt werden, die einerseits ein sicheres Verschweißen beim zweiten Spritzvorgang ermöglichen und andererseits bei einer einwandigen Ausführung die genügende Festigkeit für einen Gebrauchsgegenstand ergeben. Solche Kunststoffe sind aber in der Regel verhältnismäßig spröde, so daß derartige Gefäße nicht bruchfest sind und außerdem auch bei plötzlichen Temperaturänderungen zum Springen neigen. It is also already known to use multicolored plastic vessels or the like. to produce in such a way that one part of the vessel, for example its Floor, first produces and this pre-formed floor in a preheated state used in an injection mold, in which he overmoulded with further wall parts will. Such vessels can only be made from plastics which, on the one hand, enable safe welding during the second injection process and on the other hand, in the case of a single-walled design, sufficient strength for one Object of use. Such plastics are usually proportionate brittle, so that such vessels are not unbreakable and also in the case of sudden ones Temperature changes tend to jump.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein im Haushalt und überhaupt im Alltagsgebrauch verwendbares Gefäß, beispielsweise einen Trinkbecher, zu schaffen, das aus verhältnismäßig nachgiebigem, zähem Kunststoff bestehen kann und dennoch die für derartige Gefäße gewünschte Steifigkeit und Festigkeit der Wände aufweist. Ein solches Gefäß zeichnet sich durch eine sehr hohe Schlagfestigkeit und weitgehende Unempfindlichkeit gegen Temperaturwechsel aus. Ein Gefäß nach der Erfindung kann ebenso gut kalte wie heiße Flüssigkeiten aufnehmen. Es läßt sich außerdem leicht und billig herstellen und kann in einfacher Weise mit besonders ansprechender Musterung versehen werden. In contrast, the invention is based on the object of a household and a container that can be used in everyday life, for example a drinking cup, to create that can consist of relatively compliant, tough plastic and yet the stiffness and strength of the walls desired for such vessels having. Such a vessel is characterized by a very high impact resistance and extensive insensitivity to temperature changes. A vessel after the Invention can absorb cold as well as hot liquids. It can be also easy and cheap to manufacture and can be used in a simple manner with special be provided with an appealing pattern.

Die Erfindung geht hierzu von einem Spritzgießverfahren zur Herstellung doppelwandiger Hohlkörper aus Kunststoffmaterial aus, bei dem ein vorgeformtes Innenstück in ein Mantelstück im Spritzgießverfahren eingebettet wird. Die oben beschriebene technische Aufgabe wird dabei nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Herstellung des Innenstückes und zum Aufbringen des Mantelstückes sol- cher thermoplastischer Kunststoff verarbeitet wird, der nach dem Formgebungsvorgang und dem Erkalten einen mit abnehmender Schnelligkeit vonstatten gehenden Schrumpfungsvorgang durchläuft, daß das Innenstück nach seiner Herstellung zunächst über einen solchen Zeitraum gelagert wird, bis der wesentliche Teil seiner Schrumpfung eingetreten ist, und daß anschließend das Aufspritzen des Mantelstückes auf das geschrumpfte Innenstück derart erfolgt, daß keine Flächenverschmelzung zwischen dem Innenstück und dem Mantelstück auftritt. To this end, the invention is based on an injection molding process for production double-walled hollow body made of plastic material, in which a preformed inner piece is embedded in a shell piece in the injection molding process. The one described above Technical problem is achieved according to the invention in that for the production of the inner piece and for attaching the jacket piece should cher thermoplastic Plastic is processed, which one after the shaping process and cooling goes through the shrinking process taking place with decreasing speed, that the inner piece after its manufacture initially over such a period is stored until the substantial part of its shrinkage has occurred, and that then the injection molding of the jacket piece onto the shrunk inner piece takes place in such a way that no surface fusion between the inner piece and the jacket piece occurs.

Mit einem nach der Erfindung durchgeführten Spritzgießverfahren wird erreicht, daß sich das Mantelstück bei seinem Schrumpfungsvorgang fest über das Innen- oder Futterstück zieht. Hierdurch ergibt sich ein Gebrauchsgegenstand, z. B. ein Gefäß, der eine sehr große Steifigkeit seiner Wandungen aufweist, obwohl der verarbeitete Werkstoff in hohem Maße nachgiebig und zäh ist. Derartige Gefäße sind gegen Stöße und Schläge sowie schroffe Temperaturwechsel weitgehend unempfindlich. Sie erhalten auch bei längerem Gebrauch ihre glatte Oberfläche und lassen sich deshalb besonders gut reinigen. Alle diese Vorzüge machen die nach der Erfindung hergestellten Behälter, Becher u. dgl. besonders geeignet für eine Verwendung im Haushalt. With an injection molding process carried out according to the invention achieved that the jacket piece is firmly over the during its shrinkage process Inner or lining piece pulls. This results in a commodity such. B. a vessel that has a very high rigidity of its walls, although the processed material is highly flexible and tough. Such vessels are largely insensitive to bumps and impacts as well as abrupt changes in temperature. They maintain their smooth surface even after prolonged use and can therefore be clean particularly well. All of these advantages make those made according to the invention Containers, cups and the like are particularly suitable for household use.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann als Werkstoff für das Innenstück und das Mantelstück Niederdruckpolyäthylen verwendet und das Innenstück 24 Stunden vor dem Aufspritzen des Mantelstückes gelagert werden. Auf diese Weise lassen sich besonders vorteilhafte Gefäße, Becher u. dgl. für den Haushalt, für Camping u. dgl. herstellen. In a particularly advantageous embodiment of the invention can used as material for the inner piece and the shell piece low-pressure polyethylene and the inner piece is stored for 24 hours prior to the spraying of the shell piece. In this way, particularly advantageous vessels, cups and the like for the household, for camping and the like.

Um die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beschleunigen, kann zur Verkürzung der Schrumpfzeit das Innenstück einer Kühlbehandlung unterworfen werden. Auch ist es zweckmäßig, das Innenstück unmittelbar von und gegebenenfalls während des Aufspritzens des Mantelstückes zu kühlen. Hierdurch wird jede Verschmelzung von Innenstück und Mantelstück unterbunden. Ein derartiges Umspritzen des Innenstückes ergibt bei der Herstellung des Futterstückes und des Mantelstückes aus Kunststoffen verschiedener Färbung nicht allein eine saubere Farbabsetzung, sondern es wird zugleich auch erreicht, daß die beim Aufschrumpfen des Mantelstückes sich auf das Futterstück übertragenden Kräfte gleichmäßig verteilt werden und keine inneren Spannungen entstehen können. In order to accelerate the implementation of the method according to the invention, the inner piece can be subjected to a cooling treatment to shorten the shrinkage time will. It is also expedient to place the inner piece directly from and optionally to cool during the spraying of the jacket piece. This will make any amalgamation prevented by the inner piece and the casing piece. Such an overmolding of the inner piece results in the manufacture of the lining piece and the casing piece from plastics different coloring not only a clean color deposition, but it becomes at the same time also achieved that the shrink-fitting of the jacket piece on the lining piece The transmitted forces are evenly distributed and no internal tensions arise can.

Die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften des fertigen Hohlkörpers lassen sich gemäß der Erfindung dadurch variieren, daß man die Herstellungsbedingungen für das Innenstück und das Mantelstück variiert. Eine besonders günstige steife Ausbildung der Gefäßwandung erreicht man, wenn man das Mantelstück bei höherer Temperatur als das Innenstück spritzt. The strength and rigidity properties of the finished hollow body can be varied according to the invention by the fact that the production conditions for the inner piece and the jacket piece varies. A particularly cheap stiff one Formation of the vessel wall is achieved if the jacket piece is at a higher temperature as the inner piece splatters.

Das Innenstück und das Mantelstück können nach der Erfindung über ihre Flächen verteilt mit Abstützelementen versehen werden, mit denen sich die beiden Stücke ineinander verankern. The inner piece and the jacket piece can according to the invention their surfaces are distributed with support elements with which the two Anchor the pieces together.

Bei einem nach der Erfindung hergestellten Trinkbecher, bei dem ein Innen- oder Futterbecher, bestehend aus Boden und Wandung, in einen Mantelbecher eingebettet ist, können an der Außenseite des zuerst im Spritzgießverfahren hergestellten Futterbechers bei der Herstellung Vorsprünge gebildet sein, die beim zweiten Spritzgießvorgang zum Herstellen des Mantelbechers von dessen Kunststoff umfiossen werden und beim fertigen Becher durch den Mantel auf dessen Außenfläche ragen. Hierdurch sind der Futterbecher und der Mantelbecher besonders fest miteinander verankert. Wenn Futterbecher und Mantelbecher aus Material verschiedener Färbung hergestellt sind, stellen diese durchtretenden Verankerungselemente eine besonders leicht herzustellende und haltbare Dekoration dar. In a drinking cup produced according to the invention, in which a Inner or feeding cup, consisting of a base and wall, in a jacket cup is embedded, can be made on the outside of the first injection molding process Feed cup be formed in the production projections, which in the second injection molding process to produce the jacket cup are surrounded by its plastic and when finished cup protrude through the jacket on its outer surface. This is the The feeding cup and the jacket cup are particularly firmly anchored to one another. When feeding cup and jacket cups are made of material of different colors, represent them penetrating anchoring elements a particularly easy to manufacture and durable Decoration.

Zur günstigen Abtragung der Kräfte vom Mantelbecher auf den Futterbecher kann der Mantelbecher an seinem oberen, über den Futterbecher hinaus ragenden Rand als Widerlager für die sich auf den Boden des Mantelbechers aufsetzende Wandung des Futterbechers ausgebildet sein. For the favorable transfer of forces from the jacket cup to the feed cup can the jacket cup at its upper edge protruding beyond the feed cup as an abutment for the wall that sits on the bottom of the jacket cup the feed cup be formed.

Eine Ausführungsform eines nach der Erfindung hergestellten Hohlkörpers ergibt sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. An embodiment of a hollow body produced according to the invention results from the following description with reference to the drawing.

In der Zeichnung ist ein nach der Erfindung hergestellter doppelwandiger Becher aus thermoplastischem Kunststoff in senkrechtem Schnitt dargestellt. In the drawing is a double-walled manufactured according to the invention Thermoplastic cup shown in vertical section.

Dieser Becher wird nach der Erfindung in folgender Weise hergestellt: Zunächst wird der Futterbecher 1 aus zähem Kunststoff, insbesondere Niederdruckpolyäthylen, im Spritzgießverfahren hergestellt. Die beim Spritzen benutzte Temperatur kann im mittleren Teil des für diesen Kunststoff in Betracht kommenden Temperaturbereiches für Spritzgießverformung, beispielsweise bei etwa 1800 C, liegen. Bei dieser Spritzgießformung werden an der Außenseite des Futter- bechers 1 Ansätze 2 ausgebildet, die in ihrer Dicke derart bemessen sind, daß sie später durch den aufzuspritzenden Mantelbecher bis auf dessen Oberfläche ragen. Der Spritzgießvorgang erfolgt zweckmäßig von der Bodenmitte des Futterbechers 1 her, in der dann der Anguß 3 liegt. Der obere Rand 4 des Futterbechers wird flach abschneidend ausgebildet. This cup is manufactured according to the invention in the following way: First, the feed cup 1 is made of tough plastic, in particular low-pressure polyethylene, manufactured by injection molding. The temperature used when spraying can be im middle part of the temperature range that comes into consideration for this plastic for injection molding, for example at about 1800 C. In this injection molding are attached to the outside of the bechers 1 approaches 2 formed in their Thickness are dimensioned such that they later through the jacket to be sprayed on protrude to its surface. The injection molding process is expediently carried out by the Bottom center of the feed cup 1, in which the sprue 3 is then located. The top edge 4 of the feed cup is designed to cut off flat.

Nachdem der auf diese Weise gespritzte Futterbecher aus der Form genommen ist, wird er zunächst etwa 24 Stunden gelagert; während dieser Zeit durchläuft er einen Schrumpfungsprozeß. Nach Ablauf des Schrumpfungsprozesses wird der Futterbecher 1 mit seiner Innenfläche auf einen Formkern gesetzt und an seiner Außenfläche mit einem Formmantel umgeben, der sich auf die Außenfläche der Ansätze2 legt. In dem zwischen dem Futterbecher 1 und dem Formmantel verbleibenden Zwischenraum wird dann der Mantelbecher 5 eingespritzt. Der Mantelbecher 5 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus dem gleichen Werkstoff wie der Futterbecher, nämlich aus Niederdruckpolyäthylen, jedoch mit anderer Einfärbung. Das Spritzen erfolgt wieder von der Bodenmitte her, wo der zweite Anguß 6 entsteht, der den Anguß 3 des Futterbechers 1 in der dargestellten Weise nach dem Becherinneren wölbt. Der Werkstoff des Mantelbechers 5 wird in dem dargestellten Beispiel mit etwas höherer Temperatur, beispielsweise etwa 2000 C, verarbeitet. After the feed cup injected in this way out of the mold is taken, it is initially stored for about 24 hours; runs through during this time he is shrinking. After the shrinking process has ended, the feed cup becomes 1 set with its inner surface on a mold core and on its outer surface with surrounded by a mold jacket that lies on the outer surface of the lugs2. By doing The space remaining between the feed cup 1 and the mold jacket is then the jacket cup 5 is injected. The jacket cup 5 consists of the one shown Embodiment made of the same material as the feed cup, namely low-pressure polyethylene, but with a different coloring. The spraying takes place again from the middle of the floor, where the second sprue 6 arises, the sprue 3 of the feed cup 1 in the illustrated Bulges towards the inside of the cup. The material of the jacket cup 5 is in the example shown with a slightly higher temperature, for example about 2000 C, processed.

Nach dem Spritzvorgang durchläuft der so hergestellte Mantelbecher 5 den gleichen Schrumpfprozeß wie der Futterbecher 1 und zieht sich dadurch fest auf diesen. Der so hergestellte Becher erhält hierdurch eine besonders steife widerstandsfähige Wandung. After the injection process, the jacket beaker produced in this way passes through 5 the same shrinking process as the feed cup 1 and pulls itself tight on this. This gives the cup produced in this way a particularly stiff, resistant one Wall.

Gemäß der Erfindung soll eine Flächenverschweißung oder -verschmelzung des Futterbechers mit dem Mantelbecher unbedingt vermieden werden. Dies kann in der Weise erfolgen, daß man kurz vor dem zweiten Spritzvorgang den Futterbecherl auf tiefe Temperatur herabkühlt. Man kann jedoch auch bei dem Sprttzwerkzeug den Kern, auf den der Futterbecher aufzusetzen ist, während des zweiten Spritzvorganges von innen kühlen, wobei es besonders zweckmäßig ist, diesen Kern aus Metall herzustellen, um einen guten Wärmeübergang von dem Kern zum Futterbecher 1 zu gewährleisten. According to the invention, a surface weld or fusion is intended the feeding cup with the jacket cup must be avoided at all costs. This can be done in done in such a way that shortly before the second spraying process, the feed cup cools down to a low temperature. However, you can also use the spray tool Core on which the feed cup is to be placed during the second spraying process cool from the inside, whereby it is particularly expedient to make this core from metal, in order to ensure a good heat transfer from the core to the feed cup 1.

Die Vorsprünge 2 des Futterbechers 1 sind in dem dargestellten Beispiel rund ausgebildet, so daß sie von dem Kunststoff des Mantelbechers beim zweiten Spritzvorgang gut umflossen werden und so eine sichere Verankerung der beiden Teilbecher miteinander gewährleisten. Diese Verankerung dient in erster Linie dazu, die vom Mantelbecher 5 radial nach innen auf den Futterbecher ausgeübten Kräfte abzustützen und zu verhindern, daß diese durch Teilwirkung der Becherkoinzität in Axialkräfte umgesetzt werden. The projections 2 of the feed cup 1 are in the example shown formed round, so that they of the plastic of the jacket cup during the second injection process are well flown around and so a secure anchoring of the two part cups with each other guarantee. This anchorage is primarily used to support the jacket cup To support and prevent 5 forces exerted radially inwards on the feed cup, that these are converted into axial forces by the partial effect of the cup coincidence.

Die von dem Mantelbecher 5 ausgeübten axialen Kräfte werden zusätzlich dadurch abgestützt, daß der Mantelbecher 5 mit dem Rand 7 über den Rand 4 des Futterbechers 1 hinausragt und sich gegen den abgeflachten Rand 4 des Futterbechers legt. Am Becherboden werden die axialen Kräfte des Mantelbechers dadurch abgestützt, daß die Böden des Futterbechers 1 und des Mantelbechers 5 aufeinandersitzen. The axial forces exerted by the jacket cup 5 are additional supported by the fact that the jacket cup 5 with the edge 7 over the edge 4 of the feed cup 1 protrudes and lies against the flattened edge 4 of the feed cup. At the bottom of the cup the axial forces of the jacket cup are supported by the fact that the bottoms of the Feed cup 1 and jacket cup 5 sit on top of each other.

Wenn in dem dargestellten Beispiel das doppelwandige Gefäß die Form eines Bechers aufweist, so kann die Erfindung in gleicher Weise auch zur Herstellung von Gefäßen anderer Form, beispielsweise Kännchen, Tassen, Dosen, Kaffeekannen u. dgl., angewandt werden. If, in the example shown, the double-walled vessel takes the form of a cup, the invention can also be used in the same way for production from Vessels of a different shape, for example pots, cups, cans, coffee pots and the like, can be applied.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Injection molding process for the production of double-walled Hollow body, e.g. B. Containers, drinking cups, etc., made of thermoplastic material, in which an initially - formed inner piece by subsequent overmolding with a jacket piece is provided, characterized in that for the production of the Inner piece and for applying the jacket piece such a thermoplastic Plastic is processed, which one after the shaping process and cooling goes through the shrinking process taking place with decreasing speed, that the inner piece after its manufacture initially over such a period is stored until the substantial part of its shrinkage has occurred, and that then the injection molding of the jacket piece onto the shrunk inner piece takes place in such a way that no surface fusion between the inner piece and the jacket piece occurs.

2. Injection molding method according to claim 1, characterized in that used as material for the inner piece and the shell piece low-pressure polyethylene and the inner piece is stored for 24 hours before the shell piece is sprayed on.

3. Injection molding process according to claim 1 or 2, characterized in that that in order to shorten the shrinkage time, the inner piece is subjected to a cooling treatment will.

4. Injection molding method according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the inner piece immediately before and possibly during the Spraying the jacket piece is cooled.

5. Injection molding method according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the jacket piece is injected at a higher temperature than the inner piece will.

6. Injection molding method according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the inner piece and the jacket piece distributed over their surfaces be provided with support elements with which the two pieces fit into each other anchor.

7. In the injection molding process according to one of claims 1 to 6 produced Drinking cup or the like, in which a feeding cup, consisting of a base and wall, is embedded in a jacket cup, characterized in that on the outside of the feed cup first produced by injection molding during manufacture Projections are formed, which in the second injection molding process for producing the The jacket beaker is surrounded by its plastic and through the finished beaker the jacket protrude on its outer surface.

8. Cup or the like. According to claim 7, characterized in that the Coat cup on its upper edge, which protrudes beyond the feed cup, as an abutment for the wall of the feeding cup that sits on the bottom of the jacket cup is trained.

9. Cup or the like according to claim 7 or 8, characterized in that that the projections of the feed cup have a round disc-shaped shape.