DE2361038A1

DE2361038A1 - Verfahren zur herstellung von behaeltern aus thermoplastischem, blattfoermig vorgegebenem kunstharzschaum

Info

Publication number: DE2361038A1
Application number: DE2361038A
Authority: DE
Inventors: Takashi Matsui; Ikuya Shimano
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-12-07
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE2361038B2; AU452152B2; FR2209657B1; GB1435217A; US3967991A; DK153129C; DE2361038C3; CH573300A5; AU6323873A; IT1000236B; NL7316710A; BR7309635D0; FR2209657A1; NL178064B; DK153129B; IN142000B; ES421257A1; CA1041261A; NL178064C; PH11374A

Description

3. Dezember 197-3 IG/schü - S-5-108260

Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha No, 25, 1-Chqme, Minamikyobate-Machi, ·

Uara-Shi, Nara, Japan

Verfahren zur Herstellung von Behältern aus thermoplastischem. blattförmig vorgegebenem Kunsthaazsehaum«,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Behältern aus thermoplastischem, blattförmig vorgegebenem Kunstharzschaum, Sie bezweckt, ein leichtes und wirksames Verfahren anzugeben, um Behälter herzustellen, welche einen tie'fen Boden haben, ferner solche Behälter, deren Öffnung bzw. 8unä und der Boden einen untersch.iea.lich.en Durchmesser haben, und ferner solche Behälter, welche eine komplizierte Gestalt besitzen, indem ein in einer Richtung schrumpfendes, aus thermoplastischem Kunstharzschaum bestehendes Blatt, eine Folie öder dergl. verwendet wird, welche nach. Wärmebehandlung in einer Richtung mehr schrumpft als in senkrecht dazu liegenden Richtungen,

Es ist zwar bereits bekannt, ausgehend von derartigem blätt-..förmigem Material, Behälter dadurch herzustellen, daß man eine .;

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Takuumverformung oder Druckverformung von Kunsthärzsehaumblättern vorgenommen hat, unter Verwendung eines Paares von Formen, deren Höhlraum der Form des gewünschten- Behälters entspricht. Der durch dieses Verfahren gewonnene Behälter ist aber ein Erzeugnis, dessen Seitenwand und Boden einstückig aus einem Schaumblatt geformt sind und eine gute Wärmeisolation hat, so kann man ihn mit einer Hand sogar dann halten, wenn recht heiße Flüssigkeit wie Wasser oder ein Getränk in den Behälter eingegossen wird. Da es jedoch zur Verformung gehört, das Kunstharzblatt in der Wärme erweichen zu lassen und unter Kraftanwendung das Schaumblatt zu. verlängern, und da das Streckvermögen des Schaumblattes beschränkt ist, wird die Seitenwand oder der Boden des Behälters dünn und seine bzw. ihre Spannungsfestigkeit sinkt ab. Durch, dieses Verfahren kann man somit nicht Behälter erhalten, deren Höhe größer als der Durchmesser! des offenen Endes ist, d.h. keine Behälter mit tiefen Böden. Ferner ist es durch das bekannte Verfahren fast unmöglich, Behälter mit komplizierter Gestalt herzustellen,,

Zwar ist bereits durch die offengelegte japanische Patentanmeldung Kr. 31270/73 ein verbessertes Verfahren bekannt, welches gestattet, Behälter mit tiefliegendem Boden herzustellen, ohne daß man einen Klebstoff oder dergleichen verwenden müßte. Hierbei wird ein kegelstumpf förmiges oder rechteckiges /Kunstharzschaumblatt in eine zylindrische Form gebogen, welche nach diesem Schritt eine wesentlich größere Höhe als der Durchmesser hat, wonach die Seitenränder verbunden bzw. abgedichtet werden,

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so daß eine sich überlappende Naht, und eine längliche Seitennaht gebildet wird, wonach eine Bodenplatte, welche aus gleichem Kunstharzschaumblatt besteht, als Seitenwand an den inneren Bodenteil der Seitenwand befestigt, verschweißt oder- dergl. so daß ein zylindrischer Behälter gebildet wird· Da nach diesem Verfahren ein fcegelstumpfförmiges oder rechteckiges thermoplastisches, aus Kunstharzschaum bestehendes Blatt in eine'zylindrische Form gebogen wird und die Ränder des Schaumblattes lediglich durch Hitzeanwendung verbunden bzw. abgedichtet sind, kann man einen zylindrischen Behälter mit einem tiefen Boden herstellen, dessen Höhe größer als der Durchmesser ist· Wenn es jedoch darauf ankommt, nach diesem Verfahren eine Tasse, einen Bottich oder dergl. herzustellen, die bzw, der einen Mund bzw· eine Öffnung hat, deren Durchmesser unterschieiich von demjenigen des Bodens ist, nimmt das Schaumstoffblatt, welches die Seitenwand des Behälters bildet/ eine verwickelte . Gestalt, z.B_o kegelstumpfförmige Gestalt,an. Dementsprechend ist es zeitraubend, ein Schaumstoffblatt aus einer großflächigen Schaumblattfolie bzw. Rohmaterial auszustampfen bzw« auszuschneiden, um eine Seitenwand für einen solchen Behälter her- . zustellen, und der· Wirkungsgrad, das Vormaterial nützlich zu verwenden und Abfall zu. verringern, ist gering. In wirtschaftlicher Hinsicht ist deshalb das bekannte Verfahren sehr nachteilig. Diese Nachteile vergrößern sich, wenn die Gestalt einer Tasse, eines Bechers oder dergl, komplizierter wird· Wenn z_eB, Behälter hergestellt werden sollen, die einen

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polygonalen Öffnungsrand und einen kreisförmigen Boden haben, oder der Behälter hat einen von der Mitte der Seitenwand in Richtung des Bodens sich steil verringernden Durchmesser, so werden nicht nur die Vorratsfolien unaweckmäßig angeschnitten und Abfall erzeugt', sondern es ist auch außerordentlich schwierig, die gewünschte Behälterform zu erreichen»

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zu Grunde, die vorstehenden Nachteile praktisch vollständig zu vermeiden und Behälter mit einem tiefen Boden oder mit komplizierter Gestalt sehr leicht und mit großem Wirkungsgrad herzustellen, indem eine nur in einer Richtung schrumpfbare thermoplastische, aus Kunstharzschaum bestehende Folie bzw. ein Blatt verwendet wird, welche nach Anwendung von Wärme in einer Richtung mehr schrumpft, verglichen mit anderen, senkrecht hierzu stehenden Richtungen,

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein rechteckiges, in einer Richtung schrumpfbares, thermoplastisches Kunstharzschaumblatt in zylindrische Form zu biegen, welche erwärmt wird und in einer Richtung mehr schrumpft als in Richtungen senkrecht hierzu, so daß nach der Erwärmung das Schaumstoff blatt in Richtung der Mittelachse des Zylinders schrumpft bzw_o sich zusammenzieht. Die Seitenränder dieses Blattes werden festgemacht und das zylindrische Schaumstoffblatt wird über eine Form gelegt und dieses Blatt auf eine Temperatur erwärmt, die oberhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffblattes liegt, so daß das zylindrische Kunststoffblatt in Richtung der Mittelachse des

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Zylinders zum Schrumpfen gebracht -wird und das Blatt in enge Berührung mit der umlaufenden Seitenwand derPorm, der IOrmschablone oder der Matrize gebracht wird, um einen zylindrischen Gegenstand ohne Boden zu formen,": und daß der zylindrische Formling i** eine !prm gebracht wird, bestehend aus der

Form und der Gegenform bzw. der eigentlichen Formund dem Kern zusammen mit der-Bodenplatte:, wonach im Gieß-Preßverfähren das Erzeugnis unter Anwendung von Wärme behandelt wird,wobei die Bodenplatte an den Boden des zylindrischen Bauteiles angegossen wird. : ' - '

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, ein Verfahren zu verwenden, wobei ein nur in einer Richtung sich zusammenziehendes bzw. schrumpfbares, rechteckiges, aus Kunstharzschaum bestehendes Blatt in zylindrische Form gebogen und dann erwärmt wird und sich in einer Richtung mehr als in senkrechten Richtungen hierzu zusammenzieht, so daß nach Erwärmung dieses -Blatt sich in Richtung der Mittelachse des Zylinders zusammenzieht und sich über zumindest die Bodenfläche der Gießform erstreckt, daß dann die beiden Seitenränder des Blattes festgemacht bzw. angegossen werden, danach das sich ergebende zylindrische Blatt über die Form gelegt wird und dieses Schaumstoff blatt auf eine temperatur erwärmt wird, die oberhalb desf Erweichungspunktes des Schaumstoffblattes liegt, so daß dieses zylindrische Schaumstoffblatt in Richtung de£.Mittelachse des Zylinders zum Schrumpfen gebracht wird' und dann in enge Berührung mit der umlaufenden Seitenwand der Gießform gebracht wird,

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und daß ferner der umlaufende Bodenrand des Zylinders gebogen wird, welcher sich über die Gießform hinaus erstreckt, in Richtung zur Bodenfläche der Gießform, um den umlaufenden Bodenrand der Gießform zu bedecken; und daß danach das geschrumpfene zylindrische Erzeugnis in eine Gießform eingesetzt wird, welche aus der Form und der Gegenform bzw„ aus der eigentlichen ]?orm$ und dem Eern besteht, wonach das Erzeugnis dem Gieß-Preß-Verfahren unter Erwärmung unterworfen wird, so daß die Bodenplatte an dem Boden des zylindrischen Erzeugnisses festgemacht, angegossen bzw. verschweißt wird.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, ein rechteckiges, in einer Richtung schrumpfendes, thermoplastisches Kunstharzschaumblatt in zylindrische Form zu biegen, welche nach Erwärmung in eina: Richtung mehr als in andere hierzu senkrechte Richtungen schrumpft bzw. sich zusammenzieht, so daß nach Erwärmung dieses Schäumst off blatt in Richtung der Mittelachse des Zylinders sich zusammenzieht und sich zumindest über die Bodenfläche der Gießform hinaus erstreckt, daß beide Ränder des Schaumstoffblattes gebogen werden, daß das zylindrische Schaumstoffblatt über die Gießform gelegt wird, daß dieses zylindrische Schaumstoffblatt auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb des Erweichungspunktes des Schaumstoffblattes liegt, so daß das Blatt in Richtung zur Mittelachse des Zylinders schrumpfen kann und es dann in innige Berührung mit der seitlichen umlaufenden Wand der Gießform gebracht wird, daß derjenige Bodenteil des Zylinders, welcher sich über die Gieß-

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forma hinaus erstreckt, nach innen gebracht wird, um die ganze Bodenoberfläche der Gießform zu bedecken, und dass dann das geschrumpfte zylindrische Erzeugnis innerhalb einer Form dem Gieß-Preß-Verfahren unterworfen wird, wobei diese Form eine erste Form und eine Gegenform bzw. die eigentliche Form und einen Kern aufweist.

Bine - Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird, im Folgenden näher erläutert« Es zeigen

Fig 1 —4 zur Veranschaulichung dienende Ansichten, die die Schritte zeigen, um aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Kunstharzschaumblatt Behälter herzustellen,

Fig 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, um ein zylindrisches Erzeugnis aus einem thermoplastischen Kunstharzschaumblatt herzustellen,

Fig 6 eine schematische, horizontale, geschnittene Ansicht der Fig 5,

Fig 7 eiae vergrößerte perspektivische Ansicht einer Gießform der Fig 5, um ihre Konstruktion besser aufzuzeigen,

Fig 8 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, um ein zylin drisches geschrumpftes Erzeugnis nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem thermoplastischen Kunstharzschaumblatt lErzustellen, ■

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Fig 9 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Gießmaschine, welche mit einem Paar von Formen und Gegenformen bzw. der eigentlichen Form und dem Kern versehen ist,

• Fig 10 eine vergrößerte schematische geschnittene Ansicht der Gießmaschine in Fig 9 zur besseren Darstellung ihrer konstruktiven inneren Einzelheiten,

Fig 11 perspektivische Ansichten von Ausführungsformen der Behälter, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,,

Das thermoplastische Kunstharzschaumblatt für das erfindungsgemäße Verfahren kann, z.B. dadurch hergestellt werden, daß ein leicht flüchtiges Blähmittel wie Butan, Pentan, Isobutan, Propan, Hexan, gasförmige halogenisierte Kohlenwasserstoffe oder dergleichen zugesetzt wird, oder ein chemisches Blähmittel wie Azodicarbonamid, Mnitrosopentamethylentetramin, Azodiisobutyldinitril und Natriumbicarbonat zu einem polymerischen Material wie Polystyren, Methylmethacrylatpolymer, Styrenaerylonitrilcopolymer, Styrenmethylmethacrylatcopolymer, Styrenaerylonitrilbutadiencopolymer, eine Mischung hiervon sls auch eine Mischung hiervon mit Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und dergleichen, ein Copolymer von Styren mit Methylmethacrylat oder Acrylonitril, Polymethylmethacrylat , Polyäthylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, wobei die Mischung aufgeschämt und gegossen wird unter Verwendung z,B_Q eines Extruders (Stranggießen). Es ist notwendig, daß das

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gemäß erfindungsgemäßem Verfahren verwendete Schaumblatt in großem Maße in einer Richtung nur schrumpfen sollte, wenn es auf eine lemperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Blattes erwärmt wird und in andere Richtung, welche diese Richtung unter rechtem Winkel schneidet, sollte das Schrumpfen sehr klein sein, oder das Blatt sollte in dieser Richtung überhaupt nicht schrumpfen, oder es sollte nur soviel schrumpfen, daß es leicht aufquillt. Ein diese Eigenschaften aufweisendes Schaumstoffblatt wird in der Beschreibung und in den Patentansprüchen als ein Einrichtungsblätt hinsichtlich der Schrumpfung des Schaumstoffblattes bezeichnet. Man kann ein solches Schaumstoffblatt herstellen, indem ein thermoplastisches Harzschaumblatt in Wärme erweicht wird, welche beim Strecken des Blattes in einem Maß von mehr als das 1,5faehe der ursprünglichen Größe des Blattes vor dem Erwärmen folgt, oder durch geeignetes Variieren der Aufblähgeschwindigkeit oder der Streckgeschwindigkeit während des Extrusionsschrittes des Schaumstoffblattes»

Im einzelnen ist die Größe des Schrumpfens eines Schaumstoffblattes derart, daß, wenn es auf 135 ⁰C 5 Sekunden lang erwärmt wird, das Schrumpfen des Blattes in einer Richtung mindestens das ,1 ,.5fache, vorzugsweise das 2,0 - 6, Of ache hinsichtlich des Schrumpf ens in einer anderen Richtung ist, die unt.er rechtem Winkel zu dieser Sehrumpfrichtung steht, wobei der Schrumpf- · koeffizient in Richtung der Hauptschrumpfrichtung mindestens . 15 i°i vorzugsweise 30 - 60 $ beträgt« Wenn ein solches Schaumstoff blatt in zylindrische Form gebracht wird,_:wobei seine

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Hauptschrumpfrichtung in Flucht mit der Umfangsrichtung des Zylinders gebracht wird, und die kleinere Schrumpfrichtung mit der Richtung der Erzeugenden des Zylinders zusammenfällt und auf eine die Erweichungstemperatur des Blattes überschreitende !temperatur erwärmt wird, insbesondere um etwa 30 bis etwa 130⁰C, verringert sich der Innendurchmesser des Zylinders beachtlich, aber die länge des Zylinders in der Richtung der Erzeugenden ändert sich nicht viel. Das als Einrichtungsblatt bezeichnetet Schaumstoffblatt, hergestellt aus einem Kunstharz wie Polystyren, Methylmethacrylat und ihren Copolymeren kann in sehr geeigneter Weise Anwendung finden, da es hinreichend steif ist und in vorteilhafter Weise benutzt werden kann um ein zylindrisches Erzeugnis herzustellen," indem ein Polystyren-Kunstharzblatt gebogen wird.

Sine geeignete Dicke des thermoplastischen Kunstharzschaumblattes, das bei einem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden kann, beträgt etwa 0,25 - 2 mm_o Es ist erfindungsgemäß erkannt worden, daß, wenn die Dicke weniger als 0,25 mm beträgt, die Steife des Blattes gering ist, und man kann nicht die für das zylindrische Erzeugnis erforderliche Festigkeit erlangen. Ferner, wenn die Dicke weniger als 0,25 mm beträgt, tritt der Nachteil ein, daß das Blatt bricht, wenn es durch Erwärmen zu einer großen Ausdehnung veranlaßt wird- Andererseits, wenn die Dicke 2 mm überschreitet, ist das Blatt nicht hinreichend flexibel wegen der großen Steifigkeit, und man kann das Blatt nicht verwenden, um ein zylindrisches Erzeugnis kleinen Durchmessers herzustellen. .

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Das gemäß Erfindung verwendete Schaumstoffblatt hat vorzugsweise eine Dichte, die nicht 0,4 g/ccm-überschreitet. Da die Steifigkeit des Schaumstoffblattes sich verringert· mit sich verringernder Dichte-, kann man Schaumstoffblätter mit einer Dichte von 0,4 - 0,06 g/ccm vorzugsweise verwenden.

Das Einrichtungsblatt aus Schaumstoff gemäß Erfindung wird zunächst in rechteckige Form geschnitten. Bei handelsüblichen Verfahren wurde das Schäumstoffblatt in eine kegelstumpfförmige Gestalt geschnitten, und deshalb wurde es erforderlich, eine solche Schablone aus'dem Basismaterial auszuschneiden oder auszustanzen. Wie bereits ausgeführt, macht dies das Herstellungsverfahren schwierig und führt zu relativ viel Materialabfall. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird im Gegensatz dazu das Material lediglich in rechteckiger Form ausgeschnitten bzw. ausgestanzt, und dies vereinfacht das Verfahren insgesamt, ohne daß Materialabfall beim Schneiden auftritt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Folgenden: Da das rechteckig ausgeschnittene Blatt in dieser Form dem Schrumpfen bei Erwärmung unterliegt, verringert sich das Volumen des Blattes an der eingeschrumpften oder kontrahierten (eingeschnürten) Stelle, so daß die Festigkeit desKunststoffschaumblattes erhöht wird.

Die gemäß Erfindung verwendete Bodenplatte kann z.B. ein PoIystyrenharzschaumblatt, ein Papierblatt oder ein Polyvinylchloridblatt sein. Insbesondere wird bevorzugt, das thermoplasti-

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sehe Kunstharzschaumblatt aus gleichem Werkstoff für den Behälter und für die Bodenplatte hierfür zu verwenden, da hierdurch die Festigkeit an der Yerbindungsstelle erhöht wird.

Die Bodenplatte kann z.B. eine Form haben, welche dem Boden des SchrumpfZylinders, montiert auf der Gießform, entspricht oder eine so gegossene Gestalt, daß ein umlaufender Schenkelteil vorliegt und in eine Gestalt geschnitten wird, welche dem Bodenteil entspricht.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen erläutert.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 wird ein Einwegblatt 1 aus schrumpf barem thermoplastischem Kunstharzschaum verwendet, rechteckig geschnitten. Wird es erwärmt, schrumpft es "bzw. kontrahiert es in einer Richtung wesentlich mehr als in einer hierzu senkrechten Richtung. Die Haupt schrumpf richtung dieses Schaumblattes 1 ist durch einen Pfeil, Pig 1a, gezeigt. Das Schaumstoff blatt i ist zu einer zylindrischen 'Form gebogen, so daß nach Erwärmung auf eine Temperatur, die oberhalb des Erweichungspunktes des Blattes liegt, das Blatt in Richtung der Mittelachse des Zylinders schrumpft, und die Seitenränder des Blattes 1 werden überlappt. Eine auf etwa 130 - 200 ⁰C erwärmte Heizvorrichtung wird auf den überlappten Bereich des Blattes 1 angesetzt, so daß die Naht heiß verschweißt wird, um einen zylindrischen Körper 2, 3?ig 1b, zu bilden. Die überlappende Haht

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kann mit Hilfe eines verbindenden Klebstoffes gemacht sein,

der auf die Stirnflächen der überlappenden Ränder des Blattes 1 aufgebracht-wird. Dann wird dieser zylindrische Körper 2 in eine Gießform 3 eingesetzt, deren Außenform der inneren Oberfläche des Behälters entspricht, wenn dieser als endgültiges Erzeugnis vorliegt. In diesem Zustand wird der zylindrische Körper 2 in einen-Heißluftofen gebracht und etwa 3 bis 15 Sekunden, Pig 1c, .auf 110 - 250 ⁰O erwärmt. Nunmehr schrumpft der zylindrische Körper 2 in Richtung der Mittelachse des Zylinders in inniger Berührung mit der umlaufenden Seitenwand der Gießform 3, Pig 1d. Dann wird der geschrumpfte, zylindrische Körper 2 aus der Form 3 entfernt, um einen bodenlosen zylindrischen Körper 4, Pig '1e, zu erhalten. Dieser zylindrische Körper 4 wird in eine Gießform 5 eingesetzt, welche aus einer Form und einer Gegenform bzw. aus der eigentlichen Form und einem Kern, zusammen mit der Bodenplatte 7, besteht, wobei die Bodenplatte der Größe des TJnterbodenrandes des zylindrischen Körpers 4 entspricht, und dann unter Hitze durch Dampf oder ein anderes Heizmittel bei einer !Temperatur von etwa 110 - 150 ⁰C komprimiert. Der Druök ist in Abhängigkeit von der Dicke unterschiedlich,ferner von der Aufschäumzeit für das Schaumstoffblatt öder vom angewendeten Druck, bei welchem eine Rippe geformt wird. Z.B. je dünner das Schaumstoffblatt oder je größer die Aufsehäumzeit ist, umso niedriger liegt der Druck, Pig 1f. Bei der Kompression unter Erwärmung wird die Bodenplatte 7 durch Schmelzen mit dem unteren Bodenrand verbunden^ unreinen . Boden, vergl. Pig Tg, zu bilden. * "

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In dem Yerfahrensschritt des Druckgießens des zylindrischen ' Körpers 4 innerhalb der "Form bzw. der Schablone 5,unter Hitze, " wird bevorzugt, auf dem Behälter β eine Rippe 8 in der Behälter-Öffnung zu verwenden, indem der obere Öffnungs- bzw. Mundrand des zylindrischen Körpers 4 der Preßverformung unterworfen wird. Dies dient dazu, die Formfestigkeit des Behälters zu erhöhen.

Bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 2 und 3 erstreckt sich der untere Ceil 2' des zylindrischen Bodens 2 über die Gießform 3 zu der Zeit-hinaus, wenn der zylindrische Körper 2 in die Form 3 eingesetzt wird. Das zum Einsatz kommende Schaumstoffblatt 1 ist langer als dasjenige, welches in Pig 1 gezeigt ist, wie in Fig 2a und Pig 3a dargestellt. Wie vorstehend ausgeführt werden die Ränder zum Überlappen gebracht, um einen zylindrischen Körper 2 zu bilden, der langer ist als der zylindrische" Körper gemäß Pig 1 in Richtung der Zylindererzeugenden (wie ία:' Pig 2b und 3b gezeigt). Der zylindrische Körper 2 ist auf die Form 3 aufgesetzt, so daß der untere Teil 2¹ des zylindrischen Körpers 2 sich über die Form 3 hinaus erstreckt, wie in Pig 2c und 3o gezeigt.

Nachdem der zylindrische Körper 2 auf die Form 3 gesetzt ist, wird der zylindrische Körper auf die vorstehende Temperatur um eine vorbestimmte Zeit erwärmt, und der untere Teil 2¹, der sich über die Form 3 hinaus erstreckt, '.v'ird nur an seinem Umfangsrand in Richtung des Bodens gebogen, um den umlaufenden Rand der Bodenfläche ai bedecken, und er verursacht, daß die Seitenwand des zylindrischen Körpers 2 eine innige Berührung

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mit der Form 3 bekommt, wie in Pig 2d. und Fig 3d gezeigt. Dann wird der eingestumpfte zylindrische Körper 4"aus der Form 3 herausgenommen, wie in Pig 2e und Pig 3e gezeigt. Dann wird der zylindrische Körper 4, unter Wärmeanwendung, dem Grießdruckverfahren unterworfen, und zwar innerhalb einer Form 5, welche aus einer Form und einer Gegenform, d.h. aus der eigentlichen Form und einem Kern, besteht. Während des Gießdruckschrittes wird die Bodenplatte 7 gemäß Fig 2 mit der Außenseite des umlaufenden Bodenrandes vereinigt, welcher einwärts vom zylindrischen Körper 4 gebogen ist, in Fig 3 mit der.Innenseite des umlaufenden Bodenrandes, vergl. Fig 2f und Fig 3f. Somit werden Behälter 6 mit einem Boden ausgeformt. .

Gemäß Fig 4 erstreckt sich der untere Teil 2¹ des zylindrischen' Körpers 2 über die Form 3 hinaus, wie in Fig 4c gezeigt, und zwar in. einem größeren Maße als in Fig 2 und 3 gezeigt. Das Schaumstoffblatt 1 gemäß Fig 4a ist langer geschnitten als die Schaumstoffblätter der Figuren 2 und 3a. Die beiden Ränder des Schaumstoffblattes werden in Pig 4b heiß versiegelt, um einen zylindrischen Körper 2 zu bilden,, der langer in Richtung der Erzeugenden des Zylinders ist als bei den in Fig 2 und 3 b gezeigten zylindrischen Körpern. Der zylindrische Körper 2 wird dann in die Form 3, wie in Fig 4c gezeigt, eingesetzt. Der un-■ tere Teil 2^f des zylindrischen Körpers 2 wird auf die Form 3 aufgesetzt und erstreckt sich über die Form hinaus um eine Länge^ die größer als der Radius des unteren Teiles der Form 3 ist. · Dann wird der zylindrische Körper auf der Form 3 in einen Heiß-

luftofen gebracht und 3-15 Sekunden lang bei einer Temperatur ' 409826/099?

von 110 - 250° C erwärmt. Somit· schrumpft der zylindrische Körper 2 in Richtung der Mittelachse des Zylinders und in inniger Berührung mit der umlaufenden Seitenwand der Form 3. Zur gleichen Zeit wird der über die Form 3 sich erstreckende Bodenteil 2' nach einwärts vom Zylinder gebracht und er bedeckt im wesentlichen die ganze Fläche der Bodenoberfläche der Form 3 wie in Fig. 4d gezeigt. Dann wird der erhitzte und geschrumpfte zylindrische Körper 4 aus der Form 3 entfernt, wie in Fig. 4e gezeigt, und der zylindrische Körper 4 wird der Giesdruckbehandlung und Erwärmung, innerhalb der Form 5.unterworfen, welche aus einer Form und Gegenform bzw. aus der eigentlichen Form und dem Kern, wie in Fig. 4f gezeigt, besteht. Ist der Zylinder 4 dem unter Wärme erfolgenden Giesdruckverfahren unterworfen, wird der Bodenteil 4' des Zylinders 4, welche um die Bodenfläche gebracht war, weich gemacht, dann geschmolzen und teilweise in Harz überführt um den Behälterboden zu bilden. Somit wird ein Behälter mit einem Boden wie in Fig. 4g gezeigt, gewonnen. Dementsprechend wird bei der Äusführungsform gemäß Fig. 4 eine Bodenplatte so wie in Fig. 1-3erforderlich, nicht notwendig.

Bei den in Fig. 1-4 gezeigten Äusführungsformen wird der Behälter 6 erzeugt, indem ein zylindrischer Körper 2 aus einem Einrichtungsblatt, bestehend aus syntetischem Kunstharzschaum 1, in dem ein zylindrischer Körper 2 hieraus geformt wird, der zylindrische Körper 2 auf die Form 3 gesetzt und

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dieser zylindrische Körper erwärmt wird, so daß er schrumpft und einen zylindrischen Körper 4 bildet und dann dieser Körper 4, unter Erwärmung, der Giesdruckbehandlung innerhalb der Form 5 unterworfen wird, welche aus einer Form" und einer Gegenform besteht. Es ist möglich, den obigen Verfahrensschritt zu vereinfachen, indem man die Form der Gießform 5 als Formstück 3 verwendet. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Einrichtungsblatt aus- thermoplastischem Kunstharzschaum mit einer Schneidklinge in rechteckige Form geschnitten und beide Ränder des Blattes werden erhitzt; das Schaumstoffblatt Wird in zylindrischer Form gebogen und um die Form gewickelt, welche eine Gestalt hat, die der Innenoberfläche des gewünschten Behälters entspricht; beide Ränder des Schaumstoffblattes werden durch Schmelzen versiegelt bzw. abgedichtet, um einen zylindrischen Körper zu bilden; dieser zylindrische Körper wird erwärmt, so daß man ihm gestattet, auf diesem Formstück zu schrumpfen. Wenn im Einzelfall erwünscht, kann eine Bodenplatte in diesem Zustand eingesetzt werden und danach wird das" Formstück in die Gegenform bzw. den Kern eingesetzt und es findet die Gießdruckbehandlung unter Erwärmung statt, so daß in leichter Weise Behälter 6 gebildet werden.

Nachfolgend wird, anhand der Fig. 5-8 ein Verfahren beschrieben, um Behälter herzustellen, deren Höhe ,größer als der Durchmesser des oberen Qffnungs- bzw..Mundrandes des Behälters ist, wobei der Durchmesser des oberen Mundrandes unterschiedlich von demjenigen des Bodens ist, unter Verwendung des Einrichtungsblattes aus

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'schrumpfbarem thermoplastischem Kunstharzschaumblatt.

Gemäß Fig. 5 wird ein Einrichtungsblatt aus thermoplastischem Harzschaum verwendet, das in Form einer um eine Welle 102 gewickelten Rolle vorliegt, wobei die Welle mit einem Drehteller Lo3 eines Ständers 101 in Verbindung steht. Es wird das Endstück des Schaumblattes 104 zwischen" einem Paar von Greifrollen 105 und 105' eingesetzt, welche aus Gummi bestehen und zusammen mit einem Paar von anderen Greifrollen 109 und 109' rotieren, welche aus Metall bestehen und durch einen (nicht dargestellten) Riemen in Rotation versetzt sind. Gteifrollen 109 und 109' rotieren mit Hilfe eines Wechselgetriebes 108, angetrieben durch einen Motor 10b, verbunden durch einen Motor 106 und einen Antriebsriemen 107. Ist der Motor "106 angetrieben, wird das Schaumstoffblatt 104 hierdurch weitertransportiert. Greifrollen bzw. Walzen 105 und 105^# werden jeweils durch Seitenplatten 110 bzw. 110' festgelegt, während die Greif rollen bzw. Walzen 109 und 109' ebenfalls mit Hilfe der jeweiligen Seitenplatten 112 bzw. 112' festgelegt sind. Diese Seitenplatten 110, 110' und 112, 112' sind an den Ständer 101 mit Hilfe von Bolzen 111 bzw. 113 befestigt. Es ist lediglich möglich, nur eine der Greifwalzen jedes. Paares anzutreiben, z.B. nur die Greifwalzen 105 und 109. Wenn beide sich in Rotation befinden, ist es notwendig, die Walzen 105, 109 in umgekehrter Richtung zu den Greifwalzen 105', 109' in Rotation zu versetzen. Die Greifwalzen 105, 105' haben einen größeren Durchmesser als die Greifwalzen 109, 109'

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aber die Umfangsgeehwindigkeit der Greifwalzen 109, 109' ist geringfügig größer als diejenige der Greifwalzen 105, 105'.

Der Abstand zwischen den Greifwalzen 105u.l05' und zwischen den Greifwalzen 109 und 109' ist durch die Dicke des Schaumstoffblattes 104 bestimmt. Ist die" Dicke des Schaumstoffblattes 104 ein Millimeter, so wird die Toleranz zwischen den Greifwalzen auf 1 mm festgesetzt. In einem Ausführungsbeispiel wird die Greifwalze 105 allein durch Druckluft beaufschlagt. Wie Fig. tr zeigt, sind die Greifwalzen 109, 109/ in drei Parallelenreihen angeordnet. Diese 3 Reihen von Greifwalzen 109 und 109' sind durch eine (nicht dargestellte) Kette verbunden, so daß sie mit gleicher Geschwindigkeit rotieren. Das durch Rotation der Greifwalzen 105, 105' transportierte Schaumstoffblatt 104 gelangt zwischen die Greifwalzen 109, 109'. Da jedoch die Zuführgeschwindigkeit der Greifwalzen 105, 105' geringfügig kleiner ist, transportieren die Greifwalzen 109, 109' das Schaumstoffblatt 104 nach vorn, aber wegen der Wir- ■ kung der Greifwalzen 105,- 105' mit einem Schlupf.

Unmittelbar hinter den Greifwalzen 105, 105' sind Schneid- ', werkzeuge 114, 114', wie in Fig. 6 dargestellt, vorhanden. Fjin Paar von Führungsplatten 115, 115' sind zwischen den Schneidwerkzeugen 114, 114' und den Greifwalzen 109; 109' , vorhanden. Die Schneidwerkzeuge 114, 114' rden durch einen (nicht dargestelltaajLuftdruckzylinder betätigt. Der Luftdruckzylinder wird durch ein Relais beaufschlagt, das Schäumstoff-

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blatt 104 zwischen fotoelektrischen Elementen wie Fotoröhren 116, 116' vorbeigeht, welche zwischen den Greifwalzen 109, 109' vorhanden sind. Dann kommen Schneidwerkzeuge 114 und 114' miteinander in Eingriff, um das Schaumstoffblatt 104 zu schneiden. '

Ist das Schaumstoffblatt 104 durch die Schneidwerkzeuge 114, 114' abgeschnitten, wird das geschnittene Schaumstoffblatt 104 nach vorn lediglich durch die Rotation der Greifwalzen 109,109', befördert, ohne daß ein Einfluß der Greifwalzen 105, 105' vorhanden wäre. Daß durch die Greifwalzen 109, 109' beförderte Schaumstoffblatt 104' gelangt zwischen die Führungsplatten 117, 117' und das Führungsende des Schäumstoffblattes 104', stößt gegen ein Futterteil 119 an, welches in der zylindrischen Gießform 118 vorhanden ist. Es ist eine Vakuumöffnung 120 in dem Futterteil 119 vorhanden und es steht mit einer das Vakuum erzeugenden (nicht dargestellten) Einrichtung in Verbindung, welches seitlich angeordnet sein kann. Somit wird das Führungsende des Schaumstoffblattes 104', welches an das Futterteil 119 anstößt, durch das Vakuumloch 120 angesaugt und dort festgehalten.

Die Gießform 118 ist mit Hilfe einer sich aufwärts erstreckenden Welle bzw. eines Schachtes 122 befestigt, und am Vorderende der Welle 122 ist ein Zahnrad bzw. ein Getriebe befestigt. Auf einem Rahmen 123 ist ein Antriebsmotor 124 vorhanden, während ein Wechselgetriebe 126 über einen Riemen 125 befestigt ist.

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Wechselgetriebe 126 ist so ausgebildet,, daß es.mit einem Zahnrad bzw. Getriebe kämmt, welches an die Welle 122 befestigt ist. Wechselgetriebe 126 bzw. sein Zahnrad ist so ausgebildet, daß einige seiner Zähne abgeschliffen sind und sich in ständiger Rotation befindet. Gießform 118 rotiert, wenn es in Verbindung mit dem.Zahnrad 126 steht, rotiert jedoch" nicht, wenn es mit dem abgeschliffenen Teil des Zahnrades in Berührung kommt. Gießform 118 ist so ausgebildet, daß _r wenn es einmal in Rotation versetzt ist, es stets in der aus Fig.'6 ersichtlichen Stellung zum Stillstand kommt. Ist der abgeschliffene Teil des Zahnrades vorbeigegangen und kämmt die Gießform 118 wiederum mit den Zähnen des Wechselzahnrades bzw. Wechselgetriebes, wird Gießform 118 durch den Gang des Zahnrades 126 in Rptätion versetzt und kommt wieder in der Anfangsstellung zum Stillstand. Wenn das Führuhgsende des Schaumstoffblattes 104' durch das Vakuumloch angesaugt ist, rotiert die Form 118 einmal, wenn das Zannrad in Tätigkeit gesetzt ist, und während dieser Zeit wird das Vakuum ständig im Väkuumlöch 120 aufrecht erhalten. Da das Schaumstoffblatt 104' eine Größe hat, welche etwas langer als der Umfang der Form 118 ist, und wenn, nunmehr die Form 118 zunächst in· Rotation gesetzt ist, werden beide Ränder des Schaumstoff blatt es; 104 überlappt. Hält die Gießform 118 an, und sind die Ränder des Schaumstoffblattes 104' in überlappender Änordnüng* wird durch/ Einwirkung eines (nicht dargestellten) Luftzylinders der überlappte Bereich des Schaumstoffblattes 104'-

über die Heizvorrichtung 127 gepreßt. Da die Heizvorrichtung

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bei einer Temperatur erwärmt wird, die oberhalb des Erweichungspunktes des Schaumstoffblattes 104 liegt, d.h. bei einer Temperatur von etwa 110 - 200° C, so wird der von der Heizvorrichtung

127 gepreßte Teil schmelzversiegelt;. Somit werden beide Ränder des Schaumstoffblattes 104' versiegelt bzw. verschweißt odgl., und es wird ein zylindrischer Körper 130 am Umfang der Gießform 118, wie in Fig. 7 gezeigt, ausgeformt.

Weil die Heizvorrichtung 127 unmittelbar am Schaumstoffblatt 104' zum Anschlag kommt, schmilzt.und haftet das Schaumstoffblatt 104' an der Heizvorrichtung 127 an. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird ein aus Tetrafluoräthylenharz bestehendes Blatt 128 zwischen Heizvorrichtung 127 und dem Schaumstoffblatt 104' angeordnet. Es ist eine Abziehrolle 129 vorgesehen, um das Blatt

128 zu stützen. Wenn deshalb Hei ζ vor richtung 127 in ßichtung dea Schaumstoffblattes 104' sich erstreckt, wenn durch den Luftzylinder odgl. beaufschlagt, staht Blatt 128 ebenfalls vor.

Es ist ein Abstreifer 131, vergleiche Fig. 7, vorhanden, der.; _; sich in Berührung mit dem oberen Umfang der Form 118 befindet.,; Abstreifer 131, ist geeignet ausgebildet, um eine Gleitbewegung auszuführen, wenn er über Kolbenstange 133 eines Luftzylinders, über einen Arm 132, durch die Äufwärts-abwärtsgehende Gleitbewegung beaufschlagt wird. .-■ .

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■ - 23 -

Der mit-Hilfe der Heizvorrichtung 127 auf der Gießform 118 gebildete zylindrische Körper 130 word durch Kolbenstange 133 beaufschlagt und wird über eine Öffnung 134 mit Hilfe des Abstreifers 131 von der Gießform 118 entfernt und gleichzeitig nach abwärts abgezogen. Loch 134 ist am Ständer 101 vorhanden.

Der zylindrische, von der Gießform 118 durch den Abstreifer heruntergezogene Körper 130 wird auf eine konische Gießform gesetzt, die sich auf einer Transporteinrichtung, vergleiche Fig. 8, befindet.

Es ist, vergleiche Fig. 8, ein endloses Transportband vorhanden,, welches nach vorn in Richtung eines Pfeiles mit Hilfe der an einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor befestigte Zahnräder 202 und 203 bewegt werden kann. Eine Mehrzahl von konischen' Gießformen 204 sind in geeigneten Abständen an dem Transportband 201 befestigt. Etwa in der Mitte des Transportbandes 201 ist ein Heißluftofen 205 vorhanden und mit Hilfe eines Nickelchromheizgerätes auf geeigneter Temperatur gehalten. Jede der Formen 204 hat einen etwas kleineren Äußendurchmesser als der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers 130. Der zylindrische Körper 130 wird auf eine der Formen 204, die angetrieben sind, gesetzt und bewegt sich im Sinne der Fig. 8 durch · Zahnräder 202 und 203 nach rechts. Dann tritt die Form 204,. welche den zylindrischen Körper 130 trägt, in d^en Heißluftofen 205 hinein, und nachdem es hier erhitzt worden ist, schrumpft der zylindrische Körper 130 nach einwärts und haftet, fes,t am

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Umfangsmantel der Form 204 an. Die Temperatur innerhalb des Heißluftofen 205 ist bei etwa 130 - 220° C festgelegt, während die Zeit 3 - 10 Sekunden beträgt, in welcher der Heißluftofen 205 durchfahren wird. Ein höheres Erwärmen ist unerwünscht, da es dazu führt, daß das Schrumpfen in Richtung der Erzeugenden des zylindrischen Körpers 130 erfolgt.

Nachdem er den Heißluftofen 205 passiert hat, wird ein geschrumpfter zylindrischer Körper 206 erhalten, in welchem der von der Gießform 204 vorstehende Teil nach einwärts von der Form 204 gebogen ist, und der Endteil wird gesammelt. Dann wird der geschrumpfte zylindrische Körper 20b abgekühlt, und nachdem er eine halbe Umdrehung auf dem Zahnrad 202 rotiert worden ist und in entgegengesetzter Richtung zu liegen kommt, wird er von der Form 204 abgenommen. Das Abnehmen des geschrumpften zylindrischen Körpers 206 von der Form 204 kann leicht durch Einlassen von Druckluft in die Form 204 ausgeführt werden, oder dadurch, daß seine Gegenform in Anschlag gebracht wird, welche im wesentlichen einen gleichen Innendurchmesser wie der Äußendurchmesser des geschrumpften zylindrischen Körpers 20b hat und die Gegenform bzw. ein Kern als Vakuumkammer ausgebildet bzw. eingesetzt wird.

Der von der Gießform abgenommene geschrumpfte Körper 206 wird in einer Gießmaschine der Gießdruckbehandlung unterworfen, vergleiche Fig..9, welche, eine Form und eine Gegenform bzw. die eigentliche Form und einen Kern hat.

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Es wird, vergleiche Fig. 9, ein Rahmen 301 verwendet, an dessen unteren Teil eine Bodenplatte 502 befestigt ist. Auf der Bodenplatte 302 ist eine Gießmaschine 303 montiert* Die Gießmaschine 303 besteht aus einer Gegehform 304 und einer . Form 305 (bzwv aus der eigentlichen Form und einem Kern)* Im mittleren Bereich des Rahmens 301 ist eine. Platte 306 befestigt, während an die Plätte 306 zylindrische.Eohrkörper 307 und 308 befestigt sind. Eine Öffnung erstreckt sich durch die zylindrischen Rohrkörper 307 und 308 in vertikaler Richtung, im obersten Bereich, des Rahmens 301 iöt eine Platte 309 befestigt, jüif der Platte 309 ist ein vertikal gleitender Zylinder 310 montiert. Eine Kolbenstange 311 ist im Zylinder 310 eingepaßt, während am vorderen Ende der Kolbenstange 311 eine Platte 312 befestigt ist. Gleitstangen 313 und 314 erstrecken sich durch die zylindrischen Rohrköprer 307 bzw. 308, wobei die Stange zwischen ihnen bleibt. Die unteren Enden der Gleitstangen 313 und 314 sind an eine rückwärtige Platte 315 befestigt, welche an die Form 305 über einen Ü-förmigen Rahmen 315' eingepaßt bzw. montiert ist.Wenn Zylinder 310 arbeitet, bewegt sich die Form 305 aufwärts und abwärts.

Es ist ein Rohr 316 vorhanden, durch welches Luft oder Öl eingeführt oder eingeblasen wird bzw. abgeführt wird, so daß die Kolbenstange nach aufwärts bzw. abwärts gleiten kann. Eine Rippe 317 ist in die Form 305 eingepaßt. Die Rippe 317 gleitet aufwärts und abwärts um die Form 305, wenn sie durch den Zylinder 318 beaufschlagt ist. Ein anderen Rohr 319, welches

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die gleiche Wirkungsweise wie Rohr 31b hat, ist vorhanden.

Bei der vergrößerten schematischen,schnittwäsen Darstellung der Gießmaschine 303 gemäß Fig. 10 befindet sich im Inneren der Gegenform 304 eine leere Kammer 320. Die Gegenform 304 wird durch Einführen eines Heizmittels wie Dampf oder eines Kühlmittels wie Wasser beheizt bzw. gekühlt, wobei die Einführung durch ejnsi Heizmitteleinlaß 321 oder einen Kühlmitteleinlaß 322 erfolgt, die im unteren Teil der Gegenform 304 vorhanden ist bzw. sind. Das Heizmittel bzw. das Kühlmittel wird durch den jeweiligen Auslaß 323 bzw. 324 abgeführt.

In der Form 305. ist eine Leerkammer 325 vorhanden. Die Form. steht mit einem U-förmigen Rahmen 315' in Vex-bindung, welche einstückig mit der Platte 315 hergestellt ist. Um aie Form 305 zu heizen oder zu kühlen, ist ein Einlaß 32b für das Heiz- bzw. das Kühlmittel, und es ist ein ÄiafLußröhr 327 für das Heizmittel oder das Kühlmittel an dieser Form 305 vorhanden, so daß es sich in die Leerkämmer 325 erstreckt*

Im mittleren Teil des U-förmigen Rahmens 315' ist ein Loch 328 vorhanden. Ein Gießhohlraum 329 ist zwischen der Gegenform 304 und der Form 305 gebildet. Dieser Gießhohlraum 329 hat die gleiche Größe wie der herzustellende Behälter gemäß Erfindung. Ein etwas größerer Hohlraum 330 ist am oberen Teil des Gießhohlraumes 329 vorhanden, um eine Rippe am Behälter anzuformen. Das Rippenformteil 317 ist im Hohlteil 330 eingepaßt und' drückt auf den Behältermund, um die Rippe auszuformen. Rippen-

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ι ■ . ■ ■

formteil 317 ist einstückig mit der'Platte 331 hergestellt ■■ und an die Zylinderstange 332 des Zylinders 318 über das Loch 328 des U-förmigen Rahmens 315'befestigt. Durch die· vertikal gleitende Bewegung der Kolbenstange 332 gleitet das Rippenformteil 317 innerhalb des Hohlraumes 330.

Zylinder 310 wird in Gang gesetzt, um" die Gegenform 304 und die Form 305 der Gießmaschine 303 im offenen Zustand zu halten, während Zylinder 318 betätigt wird, um das Rippenformglied anzuheben. In diesem Zustand wird der geschrumpfte zylindrische Körper 206 in die Gegenform 304eingeführt. Nach dieser Einführung wird das Ventil 334, welches zur Zuführung eines Kühlmittels dient, und ein Ventil 336, welches zum Ableiten.des Kühlmittels dient, geschlossen und gleichzeitig .wird ein Ventil 333, welches zur Einführung eines Heizmittels dient, und ein Ventil 335, welches zur Ableitung des Heizmittels dient, geöffnet. Somit-wird ein Heizmittel in die Leerkammer 320 der Gegenform 304 über Rohr 321 eingeführt. Gleichzeitig mit dem Beheizen der Gegenform 304 wird ein Heizmittel in die Leerkammer 325 der Form .305 übär Rohr 326 eingeführt, um die Form 305 auf gleicher Temperatur zu halten, wie die Gegenform 304. Danach wird Zylinder 310 betätigt, um Kolbenstange 311 nach vorne zu bringen, um die Form 305 in die Gegenform 304 einzuführen und gleichzeitig mit einem Drück zu belasten. Dann wird der angesammelte bzw. angehäufte Teil am Boden des geschrumpften Zylinderkörpers 206 erweicht'und durch die. Hitze

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- 2δ -

der Form 305 und der Gegenform 304: geschmolzen, und durch den Druck der Formen wird der angehäufte Teil in eine flache Bodenplatte des Behälters umgeformt.

Nachdem er mit dem Druck der Form 305 belastet ist, wird Zylinder 318 betätigt, so daß das Rippenformglied 317 nach. abwärts weist und einen Druck auf den Mundrandteil des geschrumpften zylindrischen Körpers 206 ausübt. Durch Druckbelastung des Rippenformteiles 317 wird ,derjenige Teil des geschrumpften Zylinderkörpers 306, der sich im hohlen Teil 330 befindet, durch die Gegenform 304 und durch die Form erhitzt, danach wird dieser Teil weich, erschmilzt, nimmt ein verringertes Volumen an und bildet eine Rippe.

Nach Bildung der Rippe werden die Ventile 333 und 335 ge-, schlossen und gleichzeitig werden die Ventile 334 und 33b geöffnet. Dann wird anstelle der Einführung eines Heizmittels übeir Rohr 326 ein Kühlmittel eingeführt, und das Kühlmittel wird den leeren Kammern 320 und 325 zugeführt, um die Gegenform 304 und die Form 305 zu kühlen. Durch Einführung dieses Kühlmittels wird der durch dies Druckverfahren hergestellte Behälter im Hohlraum 329 abgekühlt.

Nach dieser Abkühlung der Zylinder 310 und 318 beaufschlagt, um die Form 305 von der Gegenform 304 zu entfernen und ferner zu veranlassen, daß das Rippenformglied 317 zurücktritt, wonach der Behälter entfernt wird.

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Äuf diese Weise wird ein Behälter-6 mit einem Boden und einer Rippe 8 gebildet,, welche am oberen Mundrand angeformt ist, und zwar aus einem Ausgangsmaterial, welches ein schrumpffähiges aus thermoplastischem Kunstharzschaum bestehendes Einrichtungsblatt ist, welches vorher in rechteckige Form geschnitten war.

Es ist ersichtlich, daß'durch dieses erfindungsgemäße Verfahren Behälter mit tiefen Böden leicht hergestellt werden können. Wie aus Fig. 11a - 11b ersichtlich, kann man relativ leicht und sicher und lediglich durch Wahl der Gestalt der Gießform 3 und/ oder der Gießform 5 Behälter komplizierter Gestalt herstellen, z.B. Behälter* deren Durchmesser oben und am Boden, Fig. lla, unterschiedlich sind, ferner Behälter, dessen Durchmesser vom Mittelteil der Seitenwand in Richtung des Bodens, vergleiche Fig. lib, einen sich stark verringernden Durchmesser haben, weiter Behälter, dessen Mittelteil an der Seitenwand eine Ausbuchtung odgl. hat, Fig. lic, und auch Behälter, welche einen stufenförmigen Teil im Bereich des Bodens, Fig. lld, haben. Tatsächlich ist es möglich; sogar solche Behälter komplizierter Gestalt aus einem rechteckigen Blatt aus thermoplastischem Kunstharzschäum herzustellen, wobei das Blatt ein Einrichtungsblatt ist* Es wird leichter als bisher, vom Blattvormäterial ein Schaumstoffblatt 1 auszuschneiden und das blattförmige Rohmaterial wird außerordentlich vollständig ausgenutzt, während der Abfall sehr gering wird. Das erfindungsgemäße Verfahren

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ist deshalb wirtschaftlicher als ein bekanntes Verfahren und es gestattet eine Verringerung der Produktionskosten. Es bringt somit außergewöhnliche Vorteile.

Äusführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand bevorzugter Beispiele erläutert, welche das Herstellen von Behältern aus einem so definiert Einrichtungsblatt erläutern. Die hier angegebenen Gewichte, Prozente und Verhältnisse beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1 ' .

Ein schrumpffähiges Einrichtungsblatt aus Polystyren 104 mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Dichte von 0,2 g/ccm hat einen Schrumpfkoeffizienten von 27, 5 %- in einer Richtung und 57,4 % in einer anderen Richtung, v/eiche die ferste Richtung unter rechten Winkeln schneidet und. ist in Form einer Rolle auf einem Drehteller 103 angeordnet, wobei die Hauptsehrumpfrichtung die Längsrichtung ist. Greifwalzen 105 und 105' sowie 109 und 109' werden in Gang gesetzt, und die Abstände zwischen fotoelektrischen Elementen wie Fotoröhren 116 und 116' sowie Schneidwerkzeugen 114 und 114' werden jeweils auf 230 mm festgelegt. Schneidwerkzeuge 114 und 114' werden durch die Tätigkeit der lotoelemente 116 und 116' betätigt, um aus dem Schaumstoffblatt 104 ein rechteckiges Blatt,mit einer Länge von 155 mm und einer Breite von 230 mm auszuschneiden. Dann wurde

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das Blatt 104' weiter nach vorne bewegt und auf einer zylindrischen Gießform 118 aufgewickelt.. Die auf 180° C erwärmte Heizvorrichtung 127 (oberhalb des Erweichungspunktes des Blattes) wurde-mit einem Bereich, der durch Überlappen der Händer des Blattes .104? gebildet ist, in Anschlag gebracht, und zwar über ein Tetra'fluoräthylen-Harzblatt 1.28, um den überlappten Bereich schmelzzuversiegeln und so einen zylin- : drischen Körper 130 zu bilden. Mit 'Hilfe des Äbstreifers 131 wurde der zylindrische Körper 130 von der Gießform 118 abgestreift. Dann wurde Zylinder 130 auf die Gießform 204 aufgesetzt, die die Gestalt eines Bechers odgl. hat, so daß er in Längsrichtung um 35 mm über die Bodenfläche.. der Gießform 204 sich erstreckte. Dann wurde der Zylinder 130 auf der Gießform 204 einem Heißluftofen /205 zugeführt, der auf 150° C -.5 Sekunden lang gehalten wurde, in dem Zahnräder 202 und 203 in Gang gesetzt wurden. Während dieses Weges schrumpfte der Zylinder 130 wegen .der Hitzewirkung und es sammelte sich ein Bodenteil an, wie in Fig. 4e und Fig. 8 gezeigt, so daß ein eingeschrumpfter Zylinderkörper 206 gebildet wurde. Dann wurde der Schrumpfzylinder 206 von der Gießform 204 abgenommen und in die Gegenform 304 der Gießmaschine 303 eingesetzt. Danach wurde die Form 305 in die Gegenform 304, durch Betätigung des Zylinders 310, eingeführt und gleichzeitig wurde auf 120° C erwärmter Dampf in die Hohlkammern der Formen über Einlasse 321 und 326 bei einer Temperatur von 3 kg/cm . 12 Sekunden läng eingeführt, um den Schrumpfzylinder 206, der Druckgxeßbehandlung zu unterwerfen. Zu dieser Zeit wird'der

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obere Teil des Schrumpfzylinders 206 über die Länge von 35 mm durch das Rippenformglied 317 auf Druck belastet. Sowohl Gegenform 304 als auch die Form 305 wurden beide 13 Sekunden lang durch Einführen τοπ Wasser über Einlasse 322 und 326 gekühlt, bis sie Raumtemperatur erreichten. Die Form und Gegenform wurden getrennt und ein Becher 6, wie in Fig.. 4g gezeigt, herausgezogen. Dieser Becher hat eine Höhe von 90 mm, einen Innendurchmes.ser am oberen Mundrand von 70 mm und einen Innendurchmesser am Boden von 50 mm. Der Becher hat eine Rippe und unterschiedliche Durchmesser oben und am Boden mit einer guten Äußenform. Er hat ferner einen tiefen Boden und der Boden wurde einteilig mit dem übrigen Becherboden gebildet.

Beispiel 2

Das gleiche schrumpfbare Einrichtungsblatt aus Polystyren-Hartschaum, wie in Beispiel¹ 1 verwendet, wurde zu einem rechteckigen Schaumstoffblatt 104 mit einer Länge von 130 mm und Breite von 230 mm geschnitten, mit der Hauptschrumpfrichtung in der Längsrichtung. Blatt 104' wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gebogen und die Seitenränder des Blattes 104' wurden erhitzt, um einen zylindrischen Körper 103 durch Abdichten bzw. Verschweißen zu bilden. Dann wurde Zylinder 130 in die Gießform 204 so eingesetzt, daß er über die Bodenfläche der Gießform 204 um 10 mm sich erstreckte und in diesem Zustand wurde er unter Hitzewirkung zum Schrumpfen gebracht und zwar 5Seiainden lang in einem Heißluftofen 205, der bei einer

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- 33- . .■■■■■ -.;,

Temperatur -von 150- C gehalten wurde. Der eingeschrumpfte Zylinder, vergleiche Fig.. 2e_r wurde dadurch ausgeformt, ■wobei nur der umlaufende Bodenrand nach innen gebogen war. Eine Bodenplatte 7, bestehend aus einem Blatt aus Polystyren-Hartschaum mit einer Dicke von 1,0 mm und einer Dichte von 0,1 g/ecm und mit einem. Durehmesser von 50 mm war-vorher in die Gegenform 3.04 ,eingeführt. Der Schrumpf zylinder wurde der Gießform 204 entnommen und in die Gegenform 304 gesetzt. Dann wurde die Form 305 in die Gegenf prm 304. eingesetzt und der Schrumpfzylinder wurde einer Gießdruckbehandlüng unter Hitze und unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unter-.worfen, um einen Becher 6 zu bilden. ■'.."-

Dieser Becher hat einen Innendurchmesser am oberen Mundrand von 70 mm, einen Innendurchmesser am Boden von 50 mm, und eine Höhe von 90 mm. Er hat⁴eine Rippe und unterschiedliche Durchmesser "oben und am Boden. Ferner hat"der Becher eine gute Äußengestalt und die Bodenplatte wurde fest mit dem Becherboden verbunden bzw. verschmolzen.

Beispiel 3 ,

In gleicher Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Schrumpfzylinder, wie in Fig. 2ie gezeigt, ausgeformt wobei ' nur der umlaufende Bodenrand nach einwärts gebogen war. Die Bodenplatte 7, bestehendaus Polystyren-Hartschaumblatt, mit einer Dicke von 1,0 mm, einer Dielte von 0,1 g/ccm und einem Durchmesser von 50 mm wurde auf den inneren umlaufenden Bodenrarid

des Schrumpfzylinders aufgelegt und dann wurde der Schrumpfzylinder in diesem Zustand in die Gegenform.304 eingesetzt. Danach wurde die.Form 305 in die Gegenform 304 eingesetzt und der Schrumpfzylinder wurde einer Gießdruckbehandlung untergleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben, unterworfen, um einen Becher b zu bilden.

Dieser Becher hat einen Innendurchmesser am oberen Mundrand von 70 mm, einen Innendurchmesser am Boden von 50 mm una eine Höhe von 90 mm. Der Becher hat eine Rippe und unterschiedliche Durchmesser oben und am Boden.. Ferner hat der Becher eine gute Außengestalt und die Bodenplatte wurde an ihn fest angemacht dzw. angeschmolzen.

Beispiel 4

Das gleiche Polystyren-Schaumblatt wie in Beispiel 1 verwendet wurde in ein rechteckiges Schäumst off blatt 104: geschnitten mit einer Länge von 120 mm-und einer Breite von 230 mm, wobei die größere Schrumpfrichtung in der Längsrichtung lag, unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Fig. 5 - Ö. Das Blatt 104' wurde in gleicher Weise vie in Beispiel 1 beschrieben, gebogen und beide Seitenränder wurden vereinigt um einen Zylinder 130 zu bilden. Der Zylinder 130 wurde in Hitze zum Schrumpfen gebracht, unter Verwendung . einer Vorrichtung gemäß Fig. Ö, um einen Zylinderkörper 4, wie in Fig. Ie gezeigt, zu bilden, in welchem der Bodenrand des zylindrischen Körpers auf gleichem Niveau wie der Bodenrand der Form 5 liegt. Zylinderkörper 4 wurde dann in die Gegenform 304 der Gießform eingesetzt, wie in Fig. h und 10

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gezeigt. Eine Bodenplatte 7, welche aus einem Polystyren-Hartschaumblatt besteht, mit einer Dicke τοη 1,0 mm und einer Dichte von 0,1 g/ecm und einem Durchmesser.von 50 mm war vorher in die Gegenform 304 eingesetzt. Die Form 305 wuroLe in die Gegenform 304 eingeführt und ,der zylindrische Körper wurde unter gleichen- Bedingungen wie in Beispiel 1 einer Gießdrückbehandlung unter v/ärmeeinwirkung ausgesetzt, um einen Becher b ^zu bilden.'

Dieser Becher hat einen Innendurchmesser am oberen Mundrand von 7Q mm,einen Innendurchmesser am Boden von 50 mm und eine Höhe von §0 mm. "

Zwar ist die Erfindung anhand bevorzugter Äusführsmgsformen und bevorzugter Äusführungsbeispiele vorstehend erläutert. Jedoch kann ein Durchschnittsfachmann,je nach Einzelfall, Äbänderunaen im Rahmen der erfinderischen Lehre vornehmen.

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Claims

6. Dezember 1973 IG/Bü S-5-1O826C

SEKISUI KASEIHIN KOGYO KABUSHIKI KAISHA

Patentansprüche;

.) Verfahren zur Herstellung von Behältern aus thermoplastischem, blattförmig vorgegebenem Kunstharzschaum, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein rechteckiges, praktisch nur in einer Richtung schrumpffähiges thermoplastisches Eunstharzschaumblatt verwendet wird, daß dieses Blatt zu einem Zylinder geformt wird, daß dieses Blatt erwärmt wird, wobei es in einer ersten Richtung wesentlich länger, als in anderen, hierzu senkrechten Richtungen zum Schrumpfen gebracht wird, derart, daß dieses Schaumstoffblatt in Richtung der Mittelachse dieses Zylinders zum Schrumpfen gebracht wird, daß dann die Seitenruder des, den Zylinder bildenden Blattes, abgebunden bzw. verschlossen werden und das Schaumstoffblatt auf eine Form bzw. Gießform gebracht bzw. aufgesetzt und dort über den Erweichungspunkt seines Kunstharzes erwärmt wird, derart, daß das zylindrische Schaumstoffblatt in Richtung der Mittelachse eines, aus diesem Blatt gebildeten Zylinders zum Schrumpfen gebracht wird und in enge Berührung mit der umlaufenden Seitenwand dieser Form bzw. Gießform kommt und somit ein bodenloses, zylindrisches Erzeugnis gebildet wird, daß

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dieses zylindrische, auf einer Form bzw. Gießform vorhandene Erzeugnis in eine zweite Form bzw. Gegenform zusammen mit einer Bodenplatte für das bodenlose, zylindrische Erzeugnis eingeführt bzw, eingesetzt wird, spdaß der Bodente.il dieses zylindri^ sehen Erzeugnisses benachbart zu dieser Bodenplatte zu Riegen kommt und daß dieses Erzeugnis einemTerfprmungsverfahren, ins-* besondere einem Gieß-Eressverfahren, unter Wärmeeinwirkung, unterworfen wird, wobei diese Bodenplatte mit dem Boden des zylindrischen Erzeugnisses abgebunden, verschlossen oder verschmolzen wird.

2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet," daß dieses praktisch in nur einer Richtung schrumpfendes, thermoplastisches Kunstharz-Schaumblatt (Einrichtungsblatt) eine Dicke von etwa 0,25 bis 2 mm und eine Dichte von etwa 0,4 bis 0,06 g/ecm hat·

3β Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bodenplatte als Werkstoff ein Kunstharz, verwendet wird, der gleich mit dem Harz dieses Einrichtungsblattes ist.

4. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz für diese Bodenplatte in Form eines thermoplastischen Kunstharz-Schaumblattes verwendet wird.

5. Yerfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz dieses Einriehtungsblattes Polystyrenharz verwendet wird.

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3?

6» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Schrumpf ens dieses Einwegblattes so "bestimmt wird, daß wenn das Blatt etwa 5 Sekunden lang bei einer Temperatur von 135⁰C erhitzt wird, die Schrumpfung in der ersten Richtung um mindestens 1,5 mal größer als die Schrumpfung in anderen, zur ersten Richtung senkrechte Richtungen ist und daß der Schrumpfkoeffizient bzw. Schrumpf faktor in der ersten Richtung mindestens etwa 15 i° beträgt.

7· Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte in diese Gießform eingeführt wird, bevor, das erhaltene, zylindrische Erzeugnis in diese Gießform eingeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bzw, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß diese Bodenplatte nach einwärts relativ zum umlaufenden Bodenrand des erhaltenen, zylindrischen Erzeugnisses, eingeführt, bzw. angeordnet wird.

9· Verfahren zur Herstellung von Behältern aus thermoplastischem blattförmig vorgegebenem Kunstharzschaumblatt nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verbindung

folgender Merkmale: .--..,

Ein rechteckig geformtes, praktisch nur in einer Richtung schrumpffähiges thermoplastisches Kunstharzschaumblatt wird zu einem Zylinder geformt, dann erwärmt und hierdurch, in eine erste Sichtung um einen größeren Wert zum Schrumpfen gebracht, als in anderen, zur ersten Richtung senkrechten Richtungen, sodaß

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das erhitzte thermoplastische Kunstharzschaumblatt in Richtung der Mittelachse des Zylinders zum Schrumpfen gebracht wird, dann die Seitenränder des, den Zylinder "bildenden,Blattes abgebunden, verschlossen oder verschmolzen werden, dieses Schaumstoff blatt auf eine Form bzw. Gießform gebracht und auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Erweichungstemperatur dieses Kunstharzesliegt, derart, daß das zylindrischeSchaumstoff blatt in Richtung der Mittelachse dieses Zylinders zum Schrumpferi gebracht wird, welcher aus dem Blatt geformt ist und in enge Berührung mit der umlaufenden Seitenwand der Form, bzw. Gießform gebracht, wird, um ein bodenloses, zylindrisches Erzeugnis zu bilden, dann das hergestellte zylindrische Erzeugnis in eine Form einer Gießform eingeführt wird und diese Form, zusammen mit dem, auf ihr aufsitzenden zylindrischen Erzeugnis, zusammen mit der Bodenplatte für dieses zylindrische Erzeugnis,' so angeordnet bzw· eingeführt wird, daß der Bodenteil dieses zylindrischen Erzeugnisses nahe bzw, benachbart zur Bodenplatte einer Gegenform bzw. eines Kernformteiles der Gießform liegt bzw. eingeführt wird und daß dieses Erzeugnis, unter Anwendung von Hitze, insbesondere einem Gieß-Pressverfahren unterworfen und hierbei die Bodenplatte an den Boden dieses zylindrischen Erzeugnisses abgebunden, verschlossen oder angeschmolzen wird.

10. Verfahren nach Anspruch'9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bodenplatte in diese Gegenform bzw. Kemform eingeführt wird, bevor die Form bzw. eigentliche Form, welche auf ihr das zylindrische Erzeugnis trägt, in diese Gegenform bzw. Kernform eingesetzt wird. _; .

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11. Verfahren nach Anspruch 8,9 oder 10, wobei eine Bodenplatte nach einwärts relativ zum umlaufenden Bodenrand des erhaltenen zylindrischen Erzeugnisses eingesetzt wird, dadurch, gekennzeichnet, daß die derart eingeführte Bodenplatte vor Einsetzen auf die Form bzw. eigentliche Form eingeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine derart bemessene Form bzw. Gießform verwendet wird, daß ein Teil des Schatunstoffblattes sich über ein Ende einer Oberfläche dieser Form bzw. Gießform erstreckt, daß ferner der umlaufende Band dieses Zylinders, gebildet durch dieses Schaumstoffblatt, welches über diese Endfläche der Form bzw. Gießform sich erstreckt, gebogen wird, sodaß er am Umfang den Rand dieser Form bzw. Gießform bedeckt, daß das erhaltene, zylindrische Erzeugnis, welches sich auf der Form bzw. Gießform befindet, in eine zweite Form bzw. Gegenform zusammen mit einer Bodenplatte eingeführt wird, die für das bodenlose, zylindrische Erzeugnis bestimmt ist, derart, daß der Bodenteil dieses zylindrischen Erzeugnisses nahe an der Bodenplatte zu liegen kommt und daß dieses Erzeugnis, unter Anwendung von Wärme, einer Behandlung, insbesondere einem Gieß-Pressverfahren unterworfen -wird und hierbei die Bodenplatte mit dem Boden dieses zylindrischen Erzeugnisses abgebunden, verschlossen oder verschmolzen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche zylindrische Erzeugnis (4) auf die eigentliche Form (5) der Gießform (3) eingeführt bzw. aufgesetzt wird und daß diese

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eigentliche Form (5) zusammen mit dem zylindrischen Erzeugnis sowie einer Bodenplatte für das zylindrische Erzeugnis, in eine Gegenform bzw. Kernform (bei 5) der Gießform eingeführt wird, derart, daß der Bodenteil dieses zylindrischen Erzeugnisses nahe bzw. benachbart zu dieser Bodenplatte zu. liegen kommt und daß dieses Erzeugnis, unter Hitzeanwendung, insbesondere durch das Gieß-Druekverfahren verformt wird, wobei die Bodenplatte (7) an den Boden des zylindrischen Erzeugnisses festgemacht, insbesondere abgebunden oder verschmolzen wird,

14· Verfahren nach .Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (7) in die Gegenform bzw» Kernform eingeführt wird, bevor die andere Form der Gießform, nämlich die eigentliche Form, welche das zylindrische Erzeugnis trägt, in die Gegenform bzw. Kernform eingesetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bodenplatte 7 nach einwärts relativ zum umlaufenden Bodenrand des hergestellten zylindrischen Erzeugnisses eingeführt bzw, angeordnet wird, bevor sie in die Form (bei 5) der Gießform (3) eingeführt wird.

16„ Verfahren nach einem der .Ansprüche 1-15, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil· des Zylinders nach innen angesammelt oder gebracht wird, welcher sich über diese Endfläche der Gießform hinaus erstreckt, sodaß im wesentlichen die Endfläche dieser Gießform bedeckt wird, daß dann das hergestellte zylindrische Erzeugnis, welches sich auf dieser

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Gießform befindet, in eine zweite Gießform eingeführt wird und dann das Erzeugnis, unter Anwendung von Hitze, behandelt, insbesondere einem Gieß-Pressverfahren unterworfen wird.

17e Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das hergestellte zylindrische Erzeugnis (Zwischenerzeugnis) auf eine Form (bei 5) der Gießform eingeführt bzw. aufgesetzt wird und diese Form,
zusammen mit dem auf ihm befindlichen, zylindrischen Erzeugnis in die Gegenform der Gießform eingeführt wird und dann das
Erzeugnis, unter Anwendung von Wärme, weiterbehandelt wird,
insbesondere einem Gieß-Pressverfahren unterworfen wird.

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