DE4040048A1 - Kernprofil - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Kernprofil zur Verstär­ kung von Kunststoffprodukten, vorzugsweise Knotenverbindun­ gen für Profile zu Gestellen.

Zur Erhöhung der Festigkeit und Steifheit von Kunststoffpro­ dukten und somit zur Verstärkung derselben ist es bereits bekannt, die Kunststoffprodukte mit einem Kern aus steiferem Material, z. B. einem Metall oder einer Metallegierung, zu versehen. Man hat diesen Kernen jedoch keine spezielle Form gegeben um die bestmögliche Stärke des Kunststoffprodukts zu erzielen oder die Fertigung desselben zu erleichtern. Kno­ tenverbindungen, die zum Zusammensetzen von Profilen zu Ge­ stellen für Schaukästen und Schauschränken, Regalen und Re­ galeinteilungen, Möbel, Wagen usw., vor allem in der Lebens­ mittelindustrie, in Großküchen von Schulen, Restaurants usw. dienen, sind bei der Anwendung kräftigen Belastungen ausge­ setzt, wurden aber bisher nie in größerem Ausmaß mit Kernen aus steiferem Material hergestellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach, ein Kernpro­ fil für Kunststoffprodukte zu schaffen, das den Kunststoff­ produkten die gewünschte Festigkeit und Steifheit verleiht, das die Fertigung der Kunststoffprodukte erleichtert und das so ausgebildet ist, daß es die bestmögliche Verstärkung und eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoffes im jeweiligen Produkt gewährt.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsgemäße Kernprofil dadurch aus, daß es Löcher oder Aussparungen zu dessen Anbringung in einem Kunststoffspritzgußwerkzeug und zur verbesserten Verankerung von Kunststoff am Kernprofil durch Einspritzen des Kunststoffes in die Löcher oder Aus­ sparungen und weiterhin Führungsglieder zur gleichmäßigen Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil beim Ein­ spritzen und Lenken desselben nach innen gegen das Kernpro­ fil zur Verankerung an dem Kernprofil aufweist. Bei Knoten­ verbindungen weist das Kernprofil eine den Armen der Knoten­ verbindung entsprechende Anzahl Arme auf, die in rechtem Winkel zueinander verlaufen und die je ein Teil mit den ge­ nannten Löchern oder Aussparungen zur Anbringung des Kern­ profils im Kunststoffspritzgußwerkzeug und zur Verankerung des Kunststoffes am Kernprofil sowie je ein Teil mit den ge­ nannten Führungsgliedern zur Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil und zur Lenkung des Kunststoffes nach innen gegen das Kernprofil aufweisen.

Die Erfindung betrifft somit ein Kernprofil zur Verstärkung von Kunststoffprodukten. Erfindungsgemäß hat das Kernprofil hierbei allgemein Löcher oder Aussparungen zur Anbringung des Kernprofils in einem Kunststoffspritzgußwerkzeug und zur Ermöglichung einer besseren Verankerung des Kunststoffes am Kernprofil, indem der Kunststoff in die Löcher oder Ausspa­ rungen eingespritzt wird. Weiterhin weist das Kernprofil er­ findungsgemäß Führungsglieder auf, die zur gleichmäßigen Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil beim Ein­ spritzen und Lenken des Kunststoffes nach innen gegen das Kernprofil zur Verankerung des Kunststoffes am Kernprofil dienen.

Die obigen und weitere die Erfindung kennzeichnende Merkmale sind im folgenden mit Hinweis auf die anliegenden Zeichnun­ gen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Kernprofils für eine Kno­ tenverbindung mit zwei Armen,

Fig. 2 eine Schrägansicht eines Kernprofils für eine Kno­ tenverbindung mit drei Armen,

Fig. 3 eine Schrägansicht eines Kernprofils für eine Kno­ tenverbindung mit vier Armen,

Fig. 4 eine Schrägansicht eines Kernprofils für eine Kno­ tenverbindung mit vier Armen, wobei einer der Arme in der Form eines Zapfens in rechtem Winkel zur Ebene der übrigen drei Arme verläuft,

Fig. 5 eine Schrägansicht des Zapfens gemäß Fig. 4, und

Fig. 6 eine Schrägansicht von vier Knotenverbindungen un­ mittelbar nach dem Spritzgießen und der Heraus­ nahme derselben aus dem hierfür vorgesehenen Werk­ zeug.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen von Kernpro­ filen 1 zur Herstellung verschiedener Arten von Knotenver­ bindungen 2 für Profile zu Gestellen für eine Vielfalt ver­ schiedener Einrichtungsdetails, Möbel, Wagen usw., vor allem für die Lebensmittelindustrie, Großküchen, Krankenhäuser usw., veranschaulicht. Die Kernprofile weisen hierbei eine den Armen 3 der Knotenverbindung 2 entsprechende Anzahl Arme 4 auf, die - ähnlich wie für die jeweilige Knotenverbin­ dung - in rechtem Winkel zueinander verlaufen. Der jeweilige Kernprofilarm 4 weist ein Teil 5 mit den genannten Löchern oder Aussparungen 6 zur Anbringung des Kernprofils 1 im Kunststoffspritzgußwerkzeug (nicht dargestellt) und zur Ver­ ankerung des Kunststoffs am Kernprofil auf. Der jeweilige Kernprofilarm 4 weist ferner ein Teil 7 mit den genannten Führungsgliedern 8 zur Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil 1 und zur Lenkung des Kunststoffes nach innen ge­ gen das Kernprofil auf. Zum bestmöglichen, effektiven Ver­ teilen und Haften des Kunststoffes am Kernprofil 1 ist das die Löcher oder Aussparungen 6 aufweisende Teil 5 des jewei­ ligen Profilarmes 4 radial innerhalb des die Führungsglieder 8 aufweisenden Teils 7 gelegen.

Die Löcher oder Aussparungen 6 im Teil 5 können jede zweck­ dienliche Form haben. Jedoch ist das oder die Löcher oder Aussparungen oder, wie es in den in der Zeichnung veran­ schaulichten Ausführungsformen der Fall ist, derjenige Teil 6a eines Loches 6, der für die Anbringung des Kernprofils 1 im Kunststoffspritzgußwerkzeug vorgesehen ist, vorzugsweise leicht elliptisch, um die Festklemmung des Kernprofils im Spritzgußwerkzeug zu verbessern. Dem Teil 6b des Loches 6 kann folglich diejenige Form, hier langgestreckt, verliehen werden, die die bestmögliche ist, damit der Kunststoff beim Einspritzen in das Werkzeug im größtmöglichen Umfang am Kernprofil hängt.

Das Teil 7 mit den Führungsgliedern 8 an dem jeweiligen Kernprofilarm 4 kann ebenfalls in einer zweckdienlichen Wei­ se ausgebildet werden. Vorzugsweise ist das genannte Teil 7 mit den Führungsgliedern 8 aber im wesentlichen pfeilförmig, wobei die Spitze 8a des Pfeils radial nach außen gerichtet ist. Die beiden Schenkel der Pfeilspitze 8a verlaufen ra­ dial nach innen in einem Winkel von etwa 60° zueinander. Beim Spritzgießen einer Knotenverbindung 2 wird der Kunst­ stoff vorzugsweise in den jeweiligen, ein Kernprofil 1 ent­ haltenden Raum des Spritzgußwerkzeuges hineingespritzt, so daß der Kunststoff beim Eintritt in den Raum zunächst auf eine Pfeilspitze 8a auftrifft und von deren Schenkeln in zwei Ströme auf der entsprechenden Seite des jeweiligen Kernprofilarmes 4 unterteilt wird. Wenn die Ströme nach ih­ rem Lauf über das Kernprofil 1 in die Spitzen 8a der übrigen Kernprofilarme 4 hinausgelangen, werden sie von den Schen­ keln der Spitzen hauptsächlich nach innen gegen die Pfeil­ schäfte 8b gelenkt und gegen sie und die übrigen Teile der Kernprofilarme zusammengepackt. Durch Variation der Pfeil­ spitzenform kann man den Punkt, wo sich die Kunststoffströme beim Spritzgießen begegnen, ändern. Es ist dies in vielen Fällen wichtig, da dieser Punkt eine Schwäche der Konstruk­ tion ausmacht. Die Pfeilschäfte 8b gehen vorzugsweise von dem radial äußeren Ende des die Löcher oder Aussparungen 6 aufweisenden Teils 5 aus und sind von einer Dicke, die vor­ zugsweise 4-5 mal geringer ist als die Dicke des Teils 5. Das Teil 5 ist ferner etwas länger als das Teil 7. Alle Kernprofilarme 4 sind jedoch vorzugsweise gleich lang.

Die Kernprofilarme 4 verlaufen vorzugsweise in rechtem Win­ kel zueinander in einer gemeinsamen Ebene und sie gehen vor­ zugsweise von einer gemeinsamen zentralen Partie 9 aus. Die­ se zentrale Partie 9 weist ein Loch 10 auf, in das - falls das Loch nicht zur späteren Verwendung vorgesehen ist - Kunststoff hineingespritzt werden kann, um dessen Haften am Kernprofil 1 noch zu verbessern. Das Loch 10 kann auch, je nach Bedarf, zur Anbringung eines Zapfens 11 ausgenutzt wer­ den (siehe Fig. 4 und 5), um einen weiteren, dritten, vier­ ten oder fünften Kernprofilarm zu bilden, welcher in rechtem Winkel zur Ebene der übrigen Kernprofilarme 4 verläuft. Dies erfolgt, falls die herzustellenden Knotenverbindungen 2 z. B. auch als Eckstücke verwendet werden sollen. Die Außenseite derjenigen Teile der Mittelpartie 9, von denen keine Kern­ profilarme 4 ausgehen, ist zweckmäßigerweise mit Riefen 12 versehen, damit der Kunststoff besser zusammengehalten und verhindert wird, daß sich der Kunststoff teilt und loslöst, wie z. B. bei Schlägen auf die Knotenverbindung 2 bei der Montage. Das in das Loch 10 in der Mittelpartie 9 einführ­ bare Ende des Zapfens 11 ist gleichfalls vorzugsweise mit Riefen 13 versehen, damit es im Loch einen besseren Halt hat. Wenn erwünscht, kann der Zapfen 11 mehr wie einer der Kernprofilarme 4 ausgebildet werden, und zwar mit Löchern oder Aussparungen 6 sowie mit Führungsgliedern 8. Bei Bedarf ist es auch möglich, einen nicht veranschaulichten Teil des Kunststoffspritzgußwerkzeuges in das Loch 10 der Mittelpar­ tie 9 einzuführen, um zu verhindern, daß der Kunststoff beim Spritzgießen in das Loch eindringt. Hierdurch wird in der fertigen Knotenverbindung 2 ein Loch (nicht gezeigt) zustan­ degebracht, dessen Längsachse in rechtem Winkel zur Ebene der Kernprofilarme 4 verläuft. Eine nicht dargestellte Schraube oder dgl. kann durch das Loch gesteckt und z. B. in ein Expansionsteil (nicht gezeigt) in einem Gestellprofil geschraubt oder anderswie an dem Gestellprofil befestigt werden.

Fig. 6 zeigt vier aus einem Kunststoffspritzgußwerkzeug soeben entfernte Knotenverbindungen 2 mit je zwei Armen 3. Das Spritzgußverfahren fängt hier damit an, daß vier Kern­ profile 1 in der oben angegebenen Weise im Spritzgußwerkzeug angebracht werden. Das Spritzgußwerkzeug kann jede zweckent­ sprechende Form aufweisen. Die Kernprofile 1 lassen sich zwar aus irgendwelchem geeigneten Material herstellen, es wird jedoch vorgezogen, spritzgegossenes Aluminium zu ver­ wenden, da es verhältnismäßig billig ist und sich leicht verarbeiten läßt. Weiterhin wird Aluminium relativ schnell kühl nach dem Spritzgißen von warmem Kunststoff ( ca. 260°C) auf dasselbe, wobei auch der Kunststoff schneller kühl wird, so daß die Fertigungszeit abgekürzt wird. Der warme Kunst­ stoff, vorzugsweise ABS-Kunststoff (Acrylnitrilbutadien­ styrol), wird unter hohem Druck zentral in das Werkzeug ge­ spritzt (Kunststoffstrang 14 in Fig. 6) und wird dann vom Werkzeug in mehrere Teilströme (Kunststoffstränge 15 und 16 bzw. 17-20) unterteilt, die über die Kernprofile 1 über einen ihrer Kernprofilarme 4 und das daran befindliche Füh­ rungsglied 8 eingeführt werden. Nachdem der Kunststoff über die Kernprofile 1 spritzgegossen ist, und nachdem man ihn hat abkühlen und wenigstens an seinen Außenseiten erstarren lassen, wird das zusammenhängende Spritzgußprodukt (siehe Fig. 6) aus dem Werkzeug entfernt und in ein Wasserbad ge­ legt zum weiteren Abkühlen und Erstarren. Der ganze Prozeß, von der Einbringung der Kernprofile in das Werkzeug bis zur Herausnahme des Spritzgußprodukts und dessen Anbringung im Wasserbad, nimmt normalerweise eine Zeit von 1 bis 2 Minuten in Anspruch. Die Löcher 21 in den Armen 3 der Knotenverbin­ dungen 2 fluchten mit den Lochteilen 6a und kommen durch die bei der Anbringung der Kernprofile im Kunststoffspritzguß­ werkzeug in die Lochteile 6a eingeführten Teile (nicht ge­ zeigt) des genannten Spritzgußwerkzeuges zustande.

Die Materialwahl und die Ausbildung der Kernprofile werden somit durch den vorliegenden Bedarf festgelegt, was auch für die Ausbildung der darin vorgesehenen Löcher oder Aussparun­ gen bzw. die daran vorgesehenen Führungsglieder gilt.

Claims (10)

1. Kernprofil zur Verstärkung von Kunststoffprodukten, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kernprofil (1) Löcher oder Aussparungen (6) zur Anbringung des Kernprofils (1) in einem Kunststoffspritzgußwerkzeug und zur Verankerung des Kunststoffes am Kernprofil (1) durch Einspritzen des Kunststoffes in die Löcher oder Aussparungen (6) sowie Führungsglieder (8) zur Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil (1) beim Einspritzen und Lenken des Kunst­ stoffes nach innen gegen das Kernprofil (1) zur Veranke­ rung an ihm aufweist.

2. Kernprofil nach Anspruch 1, wobei die Kunststoffprodukte Knotenverbindungen für Profile zu Gestellen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernprofil (1) eine den Armen (3) der Knotenverbindung (2) entsprechende Anzahl Arme (4) hat, die in rechtem Winkel zueinander verlaufen und die je ein Teil (5) mit Löchern oder Aussparungen (6) zur An­ bringung des Kernprofils (1) im Kunststoffspritzgußwerk­ zeug und zur Verankerung des Kunststoffes am Kernprofil (1) sowie je ein Teil (7) mit Führungsgliedern (8) zur Verteilung des Kunststoffes über das Kernprofil (1) und zur Lenkung des Kunststoffes nach innen gegen das Kern­ profil (1) aufweisen.

3. Kernprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Teil (5) mit Löchern oder Aussparungen (6) in dem jeweiligen Kernprofilarm (4) radial innerhalb des Führungsglieder (8) aufweisenden Teils (7) befindet.

4. Kernprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Löcher oder Aussparungen (6) oder Teile (6a) davon zur Anbringung des Kernprofils (1) im Kunsttoffspritzgußwerkzeug leicht elliptisch sind.

5. Kernprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Teil (7) mit Führungsgliedern (8) an dem jeweiligen Kernprofilarm (4) im wesentlichen pfeilförmig ist, wobei die Spitze (8a) des Pfeils radial nach außen gerichtet ist.

6. Kernprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kernprofilarme (4) in rechtem Win­ kel zueinander in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und daß sie von einer gemeinsamen, zentralen Partie (9) aus­ gehen, welche ein Loch (10) zum Einspritzen von Kunst­ stoff oder zum Einführen eines Zapfens (11) zur Bildung eines Kernprofilarmes aufweist, der in rechtem Winkel zur Ebene der übrigen Kernprofilarme (4) verläuft.

7. Kernprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite derjenigen Teile der zentralen Partie (9) der Kernprofilarme (4), von denen keine Kernprofilarme (4) ausgehen, mit Riefen (12) versehen ist.

8. Kernprofil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das in das Loch (10) in der zentralen Partie (9) einführbare Ende des Zapfens (11) mit Riefen (13) verse­ hen ist.

9. Kernprofil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß in das Loch (10) in der zentralen Partie (9) außerdem ein Teil des Kunststoffspritzwerkzeugs einführ­ bar ist, um in der fertigen Knotenverbindung (2) ein Loch zu erzeugen, dessen Längsachse in rechtem Winkel zur Ebene der Kernprofilarme (4) verläuft.

10. Kernprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernprofil (1) aus spritzgegossenem Aluminium besteht.