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DE2030142A1 - Verfahren zum Uberlappungsverschweissen von Schaumstoff-Folien oder -Bahnen - Google Patents

Verfahren zum Uberlappungsverschweissen von Schaumstoff-Folien oder -Bahnen

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Publication number
DE2030142A1
DE2030142A1 DE19702030142 DE2030142A DE2030142A1 DE 2030142 A1 DE2030142 A1 DE 2030142A1 DE 19702030142 DE19702030142 DE 19702030142 DE 2030142 A DE2030142 A DE 2030142A DE 2030142 A1 DE2030142 A1 DE 2030142A1
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DE
Germany
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foam
sheets
container
mandrel
welded
Prior art date
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Granted
Application number
DE19702030142
Other languages
English (en)
Other versions
DE2030142B2 (de
DE2030142C3 (de
Inventor
Antonius Gerardus; Brederode Jan Hendrik van; Delft Ratten (Niederlande)
Original Assignee
Stichting Ontwikkehng Verpakkingsmethoden in de Zuivehndustrie, Den Haag (Niederlande)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Ontwikkehng Verpakkingsmethoden in de Zuivehndustrie, Den Haag (Niederlande) filed Critical Stichting Ontwikkehng Verpakkingsmethoden in de Zuivehndustrie, Den Haag (Niederlande)
Publication of DE2030142A1 publication Critical patent/DE2030142A1/de
Publication of DE2030142B2 publication Critical patent/DE2030142B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2030142C3 publication Critical patent/DE2030142C3/de
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Description

2030 U2
Stichting Ontwikkeling Verpakkingsmethoden \ $, Juni 1970 in de Zuivelindustrie
Pen Haag, Niederlande
Verfahren zum Überlappungsverschweißen von Schaumstoff-Folien oder —Bahnen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Uberlappungs— verbinden bzw. -verschweißen von Schaumstoff-Folien oder -Bahnen und die nach diesem Verfahren hergestellten Erzeugnisse.
Die Verbindung von Kunstschaumfolien durch Wärmever— klebung ist bei der Herstellung von Behältern wie Schachteln, Näpfen und Flaschen für die Handhabung und Beförderung verschiedener Stoffe und Produkte, u.a. auch für die Handhabung von heißen oder gekühlten Substanzen, von Wichtigkeit. Im Fall von Flaschen oder anderen Behältern mit einem Inhalt von einem Liter und mehr ist die Verwendung von Kunstschaumstoff auch im Hinblick auf seinen niedrigen Preis von Bedeutung. Beispielsweise müssen für eine annehmbar steifft 1 Liter-Flasche aus zellfreiem Polystyrol etwa 25 g des Kunststoffs verarbeitet werden. Diese Flasche ist jedoch noch nicht stoß— oder schlagfest. Eine 1 Liter-Flasche aus Polystyrolschaum braucht dagegen nur 10 g zu wiegen, um ausreichend steif und schlag— und stoßfeust zu sein.
Die Verbindung von Kunststoff-Folien mit Hilfe eines Klebmittels ist ebenfalls bekannt, doch wohnen der Verwendung von Klebmitteln verschiedene Nachteile inne. Zunächst besitzen diese Klebmittel normalerweise eine zu lange Trocknungszeit, so daß ein Lagerraum zum Trocknen
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der Erzeugnisse benötigt wird«, Sodann macht das Yorhandensein eines nassen Klebmittels an den miteinander zu verbindeifen Teilen deren Handhabung im Fertigungs— verfahren unbequemer. Barüberhinaus lösen sich Klebenähte häufig auf, wenn sie mit gewissen Flüssigkeiten in Berührung gelangen, und ist das Vorhandensein von Klebmitteln und Lösungsmitteln für diese, welche vom Behälter absorbiert werden, häufig sowieso unerwünscht, beispielsweise dann, wenn flüssig© nahrungsmittel in einem solchen Behälter verpackt werden sollen«, Schließlich sind manche Kunststoffe, wie Polyäthylen,, überhaupt schwer mit Hilfe eines Klebmittels zu verkleben»
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diese Nachteile und ist dadurch gekennzeichn©t, daß eine oder mehrere Folien oder Bahnen aus thermoplastischem Schaumstoff mit einer Dichte von unter 250 kg/m und vorzugsweise unter 100 kg/m , deren miteinander au verbindende Teile ohne Binde·» oder Klebmittel aufeinander gelegt sind, an allen Seiten oder praktisch allen Seiten von Form— teilen, welche zwischen sich ein Produkt einzuschließen vermögen, umschlossen und dann bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Kunststoffs zusammengedrückt bzw. verdichtet werden, woraufhin das verdichtete Produkt bei der gleichen Temperatur durch Druckverminderung wieder aufgeschäumt und bei einer vorbestimmten Schaum— stoffdicke durch Abkühlung an zumindest einer Seite verbunden bzw. "verschweißt" wird»
In diesem Zusammenhang soll die Angaba "an praktisch allen Seiten umschlossen85 bedeuten, daß von jeder Folie bzw. Bahn zumindest die beiden größten Flächen vollständig von den lormteilen bedeckt sind.
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Die Druckverminderung geschieht vorzugsweise durch Vereröiierunn des Abstands zwischen den Formteilen, bis eine vorbestimmte Schaumstoffdicke erreicht ist.
Erfindung-sgemäß können die heißen Formteile jedoch auch entfernt und kann das vorübergehend verdichtete Produkt teilweise oder vollständig aufgeschäumt werden, worauf der Schaumstoff in einem anschließenden Verfahrensschritt beispielsweise durch Kühlung mittels derselben oder anderer Eormtele auf eine vorbestimmte Dicke festgelegt werden kenn.
Erfindungsgemäß kann das Kühlen auch mittels Luft an der ^ einen Seite nach dem Verdichten und Aufschäumen erfolgen. Bei entsprechender Yierkstoffauswahl wird das Endprodukt als Ganzes glatt, doch ist die Gesanrfc&icke der ursprünglichen Zahl von Lagen bzw. Schichten wesentlich größer als die W^nddicke des Endprodukts.
Vorzugsweise werden die von den Formteilen umschlossenen thermoplastischen Schaumstoff-Folien oder —Bahnen mit
einem Druck von mindestens 2 kg/cm verdichtet.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß Schaumstoff-Folien und -Bahnen nach dem erfindungsgemäßen Ver- | fahren in sehr kurzer Zeit verbunden bzw. verschweißt werden können, während dennoch ein Schaumgefüge vollständig erhalten bleibt und an den Klebenähten keine wesentlich verdickten Bereiche, auftreten. Zudem sind die so erhaltenen Klebenähte vollkommen fluidumdicht und behalten die Schaumstoff-Folien und -Bahnen ihre Eigenschaften bei.
Beispielsweise können zwei jeweils 3 nun dicke Lagen aus
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quervernetztem Polypropylen-Schaumstoff mit einer Dichte von 70 kg/nr innerhalb von 4 Sekunden unter An-
2 Wendung eines Drucks von 20 kg/cm bei einer Formteil— Temperatur von 185°C mit Überlappung miteinander verschweißt werden.. Bei diesem Verfahren wird der Polypropylen-Schaumstoff vorübergehend auf etwa 20# seiner ursprünglichen Sicke verdichtet.
Zwei 2,5 mm dicke Lagen aus Polystyrol-Schaumstoff mit einer Dichte von 40 kg/m* können innerhalb von 6 s unter
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einem Druck von 4 kg/cm bei einer Formteil-Temperstur von 1280O unter Überlappung miteinander verschweißt werden.
Der anzulegende Druck kann einerseits an die Art und die Dichte des Schaumstoffs und andererseits an die Schweißzeit angepaßt werden» Bei Drucken von unter 2 kg/
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cm kann zwar auch eine einwandfreie Schweißung erreicht werden, doch wird häufig die zum Verschweißen nötige Zeitspanne unvorteilhaft lang. Im allgemeinen sind Drucke
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von über etwa 50 kg/cm nicht erforderlich. Außerdem sind höhere Drucke häufig auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht wünschenswert.
Im allgemeinen ist es auch möglich, Schaumstoff-Folien ohne allseitigen oder praktisch allseitigen Einschluß zu verbinden. Falls jedoch nur eine Fläche derselben Größenordnung wie die Schweißnaht bei vergleichsweise schmaler Uberlappungsbreite eingeschlossen wird, gehen das Schauingefüge und danit auch die Steifheit des Werkstoffs verloren, während bei breiteren Schweißnähten eine unregelmäßiga Verbindung mit weniger ansprechendem Aussehen erhalten wird. Schweißnähte mit schmaler Überlappung können beispielsweise ohne allseitigen Einschluß zum
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schließen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Behältern nach dem Füllen derselben angewandt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von Behältern aus einem aus Kunst-Schaumstoff hergestellten Zuschnitt. Der Zuschnitt wird in die erforderliche Form gefaltet und über einen beheizten Dorn entsprechender Form aufgesetzt. Sodann wird die Außenseite des gefalteten Zuschnitts allseitig mit Hilfe eines oder mehrere? erwärmter Formteil· eingeschlossen und bei einer über der Erweichungstemperatur des Kunststoffs liegenden Temperatur gegen den Dorn angedrückt. Nach der Verdichtung wird der Druck verringert und der Abstand zwischen dem Dorn und den äußeren Form— teilen vergrößert, bis die vorbestimmte Schäumstoffdicke erreicht ist. Bei diesem Vorgang dehnt bzw. bläht sich der Schaumstoff wieder auf und kann sodann abgekühlt werden, indem der beheizte Dorn und/oder die Formt eilegekühlt werden, die warmen äußeren Formteile durch kalte. Formteile ersetzt werden oder der derart geformte Behälter auf einen kalten Dorn aufgesetzt und mittels kalter Formteile in die gewünschte Form abgekühlt wird.
Im allgemeinen wird ein einzelner Zuschnitt zu einem eckigen Behälter gefaltet. Seine Ecken bzw. Kanten können je-— doch gewünschtenfalls abgerundet werden, indem der Zuschnitt auf einem Dorn oder in äußeren Formteilen mit abgerundeten Ecken verdichtet wird. Der auf diese Weise erhaltene Be^ halter kann auch an anderen Punkten vom gefalteten Zuschnitt abweichen, da die äußeren Formteile und/oder der Dorn derart profiliert werden können, daß der Behälter Rippen, Nuten, Erägungsbereiche und ähnliche Formsteilen erhält.
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Ein besonderer Vorteil des arfindungsgomäBen Verfahrens zum Verbinden bzw,, Verschweißen der sich überlappenden ϊβίΐβ des Bodens eines gefalteten Zuschnitts -b$st@b& : ·. -' darin, daß an dieser Stell® ein© Lag© gleichmäßiger Dicke erzielt werden kann? und zwar unabhängig davon9 dal an manchen Stallen nur ein© Selsanastofflag© vorhand©» ist und an anderen Stallen vor dem Verbinden vier oder mehr Sohaumstofflagen übereinander li©g®ne,
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise auch für. die Herstellung von zjl±n&i±B®fa@n oder kegelstumpf— förmigen Behältern herangezogen i"j©rd®rie Bi@ beiden Sefoaumstofflagen, di© b@ispi@lsw@is®. di© Zylinderwand und dan Boden des Behälters bilden sollen« ko£ra©n in &©ä? richtigen
Jf lui*
Lage um einen und auf einen Dora miteinander verbunden werdens worauf die einander überlappenden Teile auf dieselbe Weis© wie vorher in Verbindung mit einem einzigen Zuschnitt beschrieben miteinander ¥©rbuüa®B b&w· ¥©e— schweißt v/erden können« Hierbei kann di© den Boden bildende Lage bereits vorgeformt seine Durch Anbringung beispielsweise eines Bodens mit JPlaiischsaiten kann ein Behälter mit sogenannter Eindrückung bswffl Zarge gebildet werden.
Es ist auch möglich, ein© einzige Folie über einen Dom zu ziehen und die. Falten sinand@x? übei?.J.append so zu verschweißen t daß sich die Zylinder—f Kegel— odsr Recht— eckwände des. zu bildenden Behälters ergaben^
Sür die Durchführung des arfindiuigsgemäßen Verfahrens ga— ©ignete Werkstoff® sind ICunstschaunstoff—Folien und -»Bahnen aus thermoplastischen Kunstharzen9 die unter Wärme und Druck verschweißbar sind» Gaminselitenfalls köanen diese Bchaumstofflagen mit einer Haut versehen
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Besonders brauchbare Werkstoffe sind unter anderem Schaumstoff-Folien und -Bahnen aus Polystyrol, Poly— styrol-Gummi-MasGen (schlagfestes Polystyrol), Polyvinylchlorid, Iiischpolymeri säten aus Vinylderivaten, Polyolefinen wie Polyäthylen, Polypropylen und deren kiiichpolymerisate sowohl mit als auch ohne Querver— netzung, und Acrylnitril-Butadien-ßtyrol-Hassen (sogenannte ABS-Polymerisate). Vorzugsweise wird jedoch Polystyrolschaum nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt·
Die zweckmäßigste, über dem Erweichungspunkt des Kunststoffe liegende Schweißtemperatur kann u.a. dadurch erreicht werden, daß Polystyrol oder quervernetztes Polyäthylen durch Erwärmung der Formteile auf über etwa 120 — 13O°C verklebt wird. Die zweckmäßigste Formteil^iPomperatur zum Verschweißen von Polypropylen-Schaumsoff liegt bei 185°G· Verschiedene Schaumstoffe, wie quervernetzter Polyäthylen-Schaumstoff und quervernetzter Polypropylen-Schaumstoff, lassen sich auch bei wesentlich höheren Temperaturen verschweißen, doch ist dies in den meisten Fällen aus wirtschaftlichen Gründen unzweckmäßig· In einigen Fällen kann es jedoch günstig sein, höhere Temperaturen 2u wählen, um eine einwandfreie Verbindung bei etwas niedriger rem Druck in kurzer Zeit zu erreichen* Polystyrol-Schaum— % stoff kann nicht bei wesentlich höheren Temperaturen verschweißt werden, da hierdurch sein Schaumgefüge zerstört wird* Entgegen allen Erwartungen hat es sich jedoch herausgestellt, daß Polystyrol-Schaumstoff, bei Temperaturen zwischen 12Q° und 15Q0G
schweißt werden kann«
sehen 12Q° und 15Q0G in sehr kurzer Zeit überlappungsver-
Im folgenden ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine zur besseren Veranschaulichung auseinander— gezogene Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters von Λ Liter Inhalt,
!ig· 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Ansicht der Unterseite des mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 1 herstellbaren Behält ere,
Fig, 5 einen Schnitt längs der Linie 1II-III in Fig. 2 durch den Boden des Behälters gemäß Fig. 2, wobei die verschiedenen Lagen herumgezogen und gefaltet, jedoch noch voneinander getrennt sind und worin der- Querschnitt der Vorrichtung sehe— matisch angedeutet ist,
Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Ansicht,, jedoch nach dem Verschweißen der Lagen zu einem geschlossenen Boden, und
Fig· 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2·
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann •ine in Fig. Λ dargestellte Vorrichtung verwendet werden, die einen Dorn 1 von rechteckigem Querschnitt und solcher Höhe aufweist, daß sein Volumen mehr als 1 Liter beträgt..
Über dem Dorn 1 ist ein Stempel 2 angeordnet, dessen Unterseite als vierflächige Pyramide 3 ausgebildet ißt. Im Oberteil des Doras 1 ist eine der Pyramide komplementäre Vertiefung M- ausgebildet.
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Dem Dorn 1 sind zwei Formteil-Hälften 7 und. 8 zugewandt, die. an zwei einander überlappenden Stößen bzw· Ecken 5 und 6 liegen und jeweils aus zwei Platten 7'und 7" bzw» 8" und 8" bestehen, welche den an die. Stöße bzw· Ecken 5 bzw. 6 angrenzenden Seitenflächen des Doms 1 entsprechen».
Der Dorn 1, der Stempel 2 sowie die beiden Formteile 7 und 8 sind jeweils mit Einrichtungen versehen, mit deren Hilfe sie auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden können*
Weiterhin können der Stempel 2 und die Formteile 7S 8 "
mit Kühleinrichtungen versehen sein, um ein schnelles Abkühlen eines einzelnen Zuschnitts aus Schaumstoff zu ermöglichen, nachdem dieser Zuschnitt durch Einbringung in die Vorrichtung erwärmt und zu einem Behälter geformt worden ist.
Ebenso ist es möglich, den Dorn 1 bei einer besonderen Ausführun gsform der Vorrichtung an eine andere Stelle zu verbringen, an welcher ebenfalls ein Stempel 2. und Formteile 7» 8 vorgesehen sind, die jedoch nicht beheizt, sondern kalt sind oder gekühlt werden können» Der beheizte Stempel 2 und die erwärmten Formte&e 7i 8 sind ebenso wie ä die entsprechenden kalten Teile in der durch die Efeile in den Zeichnungen angedeuteten Richtung gegenüber dem Dorn 1 bewegbar gelagert. Wenn ein einzelner Zuschnitt um einen Dorn 1 herumgefaltet wird, ist es mithin möglich, .
den Abstand vom Dorn zum Stempel und zu den Formteilen auf die für die Herstellung eines Behälters erforderliche Strecke festzulegen und auf diese Weise das Verdichten des Zuschnitts zu gestatten und diese Teile sodann in einem größeren Abstand vom Dorn festzulegen, so daß die endgültige Dicke des aufgeschäumten Zuschnitts bestimmt
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werden kann»
Selbstverständlich können zrnn Einlegen d©s Zuschnitts und zum Herausnehmen des geformten Behälters di© Abstände zwischen dem Stempel und den Formteilen derart vergrößert werden, daß dieses Einlegen und Herausnehmen möglich wird»
Insbesondere wenn ein Dorn neben einem beheizten Stempel Und beheizten Fonnteilen in einem anschließenden Var— fahrensschritt auch zwischen einen kalten Stempel und kalte Formteile verbracht werden muß8 ist ein ziemlich großer, durch die Pfeil© angedeuteter Bewegungsweg erforderlich, um siorVerschieben des Dorns mit dem auf ihm geformten Behälter in die andera Stellung zu gestatten»,
In den Zeichnungen sind verschiedene Finger— und Führungseinrichtungan zum Umfalten ©ines Einzel-Zuschnitts in die für einen Bodenverschluß erforderliche Form weggelassen, da diese Einrichtungen in der Vexpackungsindustrie sum Ealten .und Verschließen von aus einem Einzel-Zuschnitt gebildeten Behältern bzw» Kartons bekannt sinda
■ Beispiel 1
Aus einer 3 mm dicken Folie aus Polystyrol-Schaumstoff mit einer Dichte von 4O kg/sr wurde durch Stanzen und Prägen ein Einzel-Zuschnitt von IQg Gewicht vorbereitet· Dieser Zuschnitt 9 wurde in die Form eines rechteckigen Behälters gefaltet bzw® gefalzt Und mit obenliegender Unterseite, an v/elcher der Boden ausgebildet werden sollte, auf einen lotrecht angeordneten9 rechteckigen Dorn 1 mit einem Volumen von etwas mehr als 1 dar aufgesetzt»
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Der Zuschnitt 9 wurde dlcht an einer Ecke 6 des Borns mit einer lotrechten Überlappungs-JNaht 10 versehen, während sein Oberteil auf bekannte Weise mit Hilfe der nicht dargestellten Finger- und Führungseinrichtungen heruiaoefaltet wurde· Hierbei ergaben sich verschiedene Laschen 11, 12, 13 und 14, deren Querschnitte in den Fig. 3 und 5 dargestellt sind·
Wenn der Boden auf andere Art und Weise gefaltet wird, können sich Laschen anderer Form ergeben; der. Sinn des Verschweißens liegt jedoch darin, einen vollständig geschlossenen und einheitlichen Boden auszubilden»
Der Dorn 1 wurde auf 1220G erwärmt» Die Außenflächen des Zuschnitts wurden durch den Stempel 2 und die Formteile 7, 8 eingeschlossen, die ihrerseits auf 128 G erwärmt wurden. Hierauf wurde der Zuschnitt 4- · lang unter
einem Druck von 16 kg/cm verpreßt«, Sodann wurde der Druck verringert und der Abstand zwischen den äußeren Formteilen, nämlich dem Stempel 1 sowie den Formteilen 7 und 8, und dem Dorn auf 3 mn vergrößert· Nach einigen weiteren Sekunden wurden die äußeren Formteile 2,7 und entfernt und durch kalte Formteile derselben Gestalt ersetzt, dia ebenfalls in einem Abstand von 3 mm vom Dorn 1. angeordnet wurden·. Nach dem Abkühlen unter die Ee- g
weicnungstemperatur wurden die kalten äußeren Formteile '
und der Dorn zurückgezogen und der Behälter vom Dorn 1 abgenommen·. Durch das Verpressen der verschiedenen Laschen— lagen gegeneinander wurde ein Behälter mit vollständig geschlossenem, einteiligem Boden hergestellt, wie. er in Fig·, 4/im Querschnitt dargestellt ist· Der auf diese Weise gebildete, 10 g schwere Behälter besaß gleichmäßige Wand— . dicke, war ausreichend steif und schlagfest, um 1 Liter Flüssigkeit aufnehmen zu können, und wies einwandfrei fluidumdichte Nähte und ein ansprechendes Aussehen auf·
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Beispiel 2
Aus einer 4- mm dicken Lage aus Polystyrol-Schaumstoff mit einer Dichte von 30 kg/nr wrde durch Stanzen und Prägen ein Einzel-Zuschnitt von 10 g Gewicht vorbereitet, der auf dieselbe V/eise wie der Zuschnitt 9 gemäß Beispiel 1 gefaltet und auf einen ein Volumen von wesent— lieh über 1 dm besitzenden Dorn 1 aufgesetzt wurde, welcher auf 122°C erwärmt worden war.
Die Außenflächen des Zuschnitts wurden von vier Formteilen eingeschlossen, die auf 1280C erwärmt worden waren. Zwei !Formteile 7 und 8 zum Einschließen der vier Seitenwände des Behälters bestanden jeweils aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Platten, während der Stempel 2 zur Formung des Bodens 15 aus einer quadratischen Platte bestand, die statt mit der Pyramide 3 mit einer kreisförmigen Prägewarze versehen war» In diesem Fall bildete die Oberseite des Dorne 1 eine ebene Fläche ohne Vertiefung. Der Zuschnitt wurde 5 s lang unter einem Druck von 8 kg/cm verpreßt. Hierauf wrde der Druck verringert und der Abstand der äußeren Formteile vom Dorn vergrößert* Der Abstand vom Dorn 1. zum ringförmigen Abschnitt um den Prägeteil herum wurde auf 4 mm erhöht, während die Abstände vom Dorn 1 zum kreisförmigen Prägeteil und zu den die Seitenwände umgebenden Formteilen 7, 8 auf 3 nun vergrößert wurden. Alle Formteile wurden 3 s lang in diesem Abstand festgelegt. Hierauf wurden die äußeren Formteile entfernt und durch kalte Formteile derselben Gestalt ersetzt, die im gleichen Abstand vom Dorn angeordnet wurden.
Kach dem Abkühlen auf eine unter dem Erweichungspunkt des Schaumstoffmaterials liegende Temperatur wurden die
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äußeren formteile und der Dorn 1 zurückgezogen.. Der auf . diese Weise erhaltene 10 g schwere Behälter besaß, gleichmäßige Wanddicke mit einem in seinem Boden vorgesehenen Hingsteg von 1 mm Höhe. Der Behälter war zufriedenstellönd. steif und schlagfest, um zur Verpackung von 1 Liter Flüssigkeit dienen zu können, und wies einwandfrei fluidumdichte Nähte und ein gutes Aussehen auf.
Beispiel 3
Aus einer 2 mm dicken Lage aus Polystyrol-Schaumstoff mit einer Dichte von 35 kg/nr wurde-ein 7 6 schwerer Einzel·— " Zuschnitt durch Stanzen und Prägen hergestellt, der auf dieselbe Weise wie der Zuschnitt 9 gemäß Beispiel 1 auf einen auf 9Q°G erwärmten Dorn 1 aufgesetzt wurde*
Die Außenflächen des Zuschnitts wurden durch drei äußere Formte:
waren.
Formteile eingeschlossen, die auf 140°G erwärmt worden
Der Stempel 2 und die Formteile 7, 8 besaßen die in Beispiel 1 beschriebene Form. Der Zuschnitt wurde 1 s lang unter einem Druck von 16 kg/cm verpreßt. Hierauf wurde der Druck verringert und wurden die warmen äußeren Form- ä teile entfernt. Der Behälter wurde auf dem Dorn 1. mit Luft gekühlt und danach vom warmen Dorn 1 abgenommen. Auf diese Weise wurde ein 7.6 schwerer, eine einwandfreie Klebenaht aufweisender Behälter erhalten, der einwandfrei, fluidum— dicht und zum'Verpacken von 1 Liter Flüssigkeit zufriedenstellend steif war.
Trotz der von den Falten der Laschen und von ungleichmäßigen Wanddicken herrührenden Narben an den Außenflächen wurde dennoch ein technisch brauchbares Produkt erhalten,
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dessen Wanddicke über den Falten praktisch der Dicke einer Einzel-Lage entsprach.
Beispiel 4
Aus einer 2 mm dicken Lage aus Polystyrol-Schaumstoff mit einer Dichte von 35 kg/nr wurde durch Stanzen und Prägen ein 7 g schwerer Zuschnitt vorbereitet, der auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gefaltet und auf einen auf 126°G erwärmten Dorn 1 aufgesetzt wurde» Die äußeren Formteile wurden ebenfalls auf 1260G erwärmt· Der gefaltete Zuschnitt wurde 4 s lang in der Weise, verßreßt, daß der Druck an den Stellen, an welchen eine Klebenaht ausgebildet v/erden sollte, 12 kg/cm betrug. Im Anschluß daran wurde der Druck verringert und wurden die warmen äußeren Formteile durch kalte Formteile ersetzt, die mit einem Hochrelief-BuchstabenprofiX von 1,2 mm Höhe versehen waren· Die kalten Formteile wurden derart geg en den aufschäumenden Behälter angelegt, daß die Eormteil-Oberflache 1,9 mm vom Dorn 1 entfernt war.
Infolge dieser Anordnung wurde das Buchstabenmuster bis auf eine Schäumst off dicke von 0,7 min in den Behälter eingeprägt. Nach einigen Sekunden wurden die kalten Formteile entfernt, wobei ein 7 g schwerer Behälter mit einwandfreier Klebnaht erhalten wurden, der einwandfrei fluidum— dicht und für die Aufnahme von 1 Liter Flüssigkeit ausreichend steif war.. In der glatten Oberfläche des Behälters war eine deutliche Tiefrelief—Buchstabenprägung sichtbar.
Dia vorstehenden Beispiele beziehen sich auf Polystyrol-Schaumstoff ziemlich niedriger Dichte. Ein solcher Schaumstoff kann beispielsweise daduröh erhalten v/erden, daß eine Polystyrol-Folie aus Aphrolan mit einer Dicke von
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0,4- mm und einer Dichte von 175 kg/nr in einen Haien eingespannt und 3 min lang in ein Bad siedenden liassers getaucht wird. Hierbei wird eine Schaumstoff-Bahn von 2 mm Dicke und einer Dichte von 35 kg/m erhalten. Wach dem Abkühlen und 24· Std. langem Altern können aus dieser Schaumstoff-Bahn Zuschnitte geprägt und gestanzt werden·
Selbstverständlich können ϊοΐϊβη aus Schaumstoffen mit anderen Dichten auf ähnliche Weise aufgeschäumt werden, bovor sie zu Zuschnitten verarbeitet werden.
ZuBommenfassend schafft die Erfindung mithin ein Verfahren sum LJberlappungsverbinden bzw. -verschweißen von Schaum— stoff-Folien oder -Bahnen mit einer Dichte von unter 250 kg/m", die ohne Verwendung von Binde- oder Klebmitteln auf einandergelegt und bei einer über dem Erweichungspunkt des Kunststoffs liegenden temperatur verdichtet bzw· ver— preßt werden, worauf der Druck verringert und das ver— preßte Produkt bei derselben Temperatur schnell erneut auf eine vorbestimmte Schäumstoff-Dicke aufgeschäumt und sodann an mindestens einer Seite gekühlt wird. Außerdem schafft die Erfindung ein auf diese Weise hergestelltes Erzeugnis, vorzugsweise aus einem Einzel-Zuschnitt, der zu einem Behälter gefaltet v/orden ist, dessen Boden aus gegeneinander gefalteten Laschen "besteht und dessen Seiten Klebenaht zu einem einstückigen Ganzen verschweißt wrden ist und eine endgültige Dicke besitzt, die praktisch der Dicke einer wieder aufgeschäumten einzelnen Folie bzw» Lage entspricht.
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Claims (3)

  1. Eat ent ansprüche
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    Verfahren zum tJberlappungsverschweißen von Schaumstoff -Folien oder -Bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere thermoplastische Schaumstoff-Folien oder -Bahnen mit einer Dichte von unter 250 kg/m , deren miteinander zu verbindende'Teile ohne Verwendung eines Bindemittels übereinander gelegt wurden, allseitig oder praktisch allseitig von Formteilen eingeschlossen werden, mit deren Hilfe sie bei einer über dem Erweichungspunkt des betreffenden Kunststoffs liegenden Temperatur ver— presst bzw· verdichtet werden und daß das verdichtete Erzeugnis bei der gleichen Temperatur durch Drucksenkung erneut aufgeschäumt und sodann durch Kühlung mindestens einer Seite bei einer vorbestimmten Schaumstoff-Dicke verschweißt wird.
  2. 2.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Formteilen verringert wird, bis eine vor— bestimmte Schaumstoff-Dicke erreicht ist.
  3. 3.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Formteilen eingeschlossenen thermoplastischen Schaumstoff-Folien bzw· -Bahnen unter
    einem Druck von mindestens 2 kg/cm verdichtet werden.
    4··. Verfahren nach Anspruch 1 zum Überlappungsverschweissen von thermoplastischen Schaumstoff-Folien bzw· -Bahnen aus Polystyrol-Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien bzw. Bahnen bei einer Tem—,
    peratur von 12Q -13O0C verschweißt werden»
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    5·· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gefalteter Einzel-Zuschnitt zu einem Behälter verschweißt wird..
    6·* Erzeugnis in Form eines Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Verfahren nach, einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt worden ist·
    7* Erzeugnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem gefalteten Einzel-Zuschnitt hergestellt worden ist und einen vollkommen einstücki— ■ ■ ■ J gen Boden aufweist, der aus gefalteten Laschen verklebt bzw. verschweißt worden ist.
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DE2030142A 1969-06-18 1970-06-18 Verfahren zum Herstellen von Behältern aus thermoplastischen Schaumkunststoff-Folien Expired DE2030142C3 (de)

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DE2030142B2 DE2030142B2 (de) 1975-04-17
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