DE4040048C2 - Kernprofil zur Verstärkung von Kunststoffprodukten - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Kernprofil zur Verstärkung von Kunststoffprodukten, vorzugsweise Knotenverbindungen für Profile von Gestellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 11 61 005 ist ein solches Kernprofil zur Erhöhung der Festigkeit und Steifheit von Kunststoffprodukten und somit zur Verstärkung derselben bereits bekannt, wobei die Kunststoffprodukte mit einem Kern aus steiferem Material, z. B. einem Metall oder einer Metall-Legierung, versehen werden. Man hat diesen Kernen jedoch keine spezielle Form gegeben, um die bestmögliche Stärke des Kunststoffprodukts zu erzielen oder die Fertigung desselben zu erleichtern. Knotenverbindungen, die zum Zusammensetzen von Profilen zu Gestellen für Schaukästen und Schauschränken, Regalen und Regaleinteilungen, Möbel, Wagen usw., vor allem in der Lebensmittelindustrie, in Großküchen von Schulen, Restaurants usw. dienen, sind bei der Anwendung kräftigen Belastungen ausgesetzt, 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 Kunststoffprodukten die gewünschte Festigkeit und Steifheit verleiht, das die Fertigung der Kunststoffprodukte erleichtert und eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoffes im jeweiligen Produkt gewährt.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsgemäße Kernprofil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aus.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kernprofils gerichtet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

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 Arm 4 weist ein Teil 5 mit Löchern oder Aussparungen 6 zur Anbringung des Kernprofils 1 im Kunststoffspritzgußwerkzeug (nicht dargestellt) und zur Ver­ ankerung des Kunststoffs am Kernprofil auf. Der jeweilige Arm 4 weist ferner ein Teil 7 mit 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 Armes 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 Arm 4 kann ebenfalls in einer zweckdienlichen Wei­ se ausgebildet werden. Beispielsweise ist das genannte Teil 7 mit den Führungsgliedern 8 versehen, die eine Pfeilspitze 8a bilden. 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 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 Armes 4 unterteilt wird. Wenn die Ströme nach ih­ rem Lauf über das Kernprofil 1 in die Spitzen 8a der übrigen Arme 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 von dem radial äußeren Ende des die Löcher oder Aussparungen 6 aufweisenden Teils 5 aus und sind von einer Dicke, die 4-5 mal geringer ist als die Dicke des Teils 5. Das Teil 5 ist ferner etwas länger als das Teil 7. Alle Arme 4 sind jedoch gleich lang.

Die Arme 4 verlaufen in rechtem Win­ kel zueinander in einer gemeinsamen Ebene und sie gehen von einem gemeinsamen zentralen Bereich 9 aus. Die­ ser zentrale Bereich 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 Arm zu bilden, welcher in rechtem Winkel zur Ebene der übrigen Arme 4 verläuft. Dies erfolgt, falls die herzustellenden Knotenverbindungen 2 z. B. auch als Eckstücke verwendet werden sollen. Die Außenseite des zentralen Bereichs 9 ist an den Stellen, von denen keine Arme ausgehen, 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 im zentralen Bereich 9 einführ­ bare Ende des Zapfens 11 ist gleichfalls mit Riefen 13 versehen, damit es im Loch einen besseren Halt hat. Wenn erwünscht, kann der Zapfen 11 mit Löchern oder Aussparungen 6 sowie mit Führungsgliedern 8 versehen werden. Bei Bedarf ist es auch möglich, einen nicht veranschaulichten Teil des Kunststoffspritzgußwerkzeuges in das Loch 10 des zentralen Bereichs 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 Arme 4 verläuft. Eine nicht dargestellte Schraube oder dgl. kann durch das Loch gesteckt und 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. 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 Spritzgießen, 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 Arme 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.

Claims (10)

1. Kernprofil zur Verstärkung von Kunststoffprodukten, die durch Umspritzen des Kernprofils in einem Spritzgußwerkzeug herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernprofil (1) Löcher oder Aussparungen (6) zum Halten des Kernprofils (1) in dem Spritzgußwerkzeug und zur Verankerung des Kernprofils im Kunststoff durch Einspritzen des Kunststoffes in die Löcher oder Aussparungen (6) sowie Führungsglieder (8) zum Verteilen und Lenken des Kunststoffes beim Einspritzen aufweist.

2. Kernprofil nach Anspruch 1, wobei die Kunststoffprodukte Knotenverbindungen zum Zusammensetzen von Profilen 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 mit Löchern oder Aussparungen (6) versehen sind zum Halten des Kernprofils (1) im Spritzgußwerkzeug und zur Verankerung des Kernprofils (1) im Kunststoff, und wobei jeder Arm (4) Führungsglieder (8) zum Verteilen und Lenken des Kunststoffes aufweist.

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 zum Halten des Kernprofils (1) im Spritzgußwerkzeug leicht elliptisch sind.

5. Kernprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsgliedern (8) an den jeweiligen Armen (4) des Kernprofils im wesentlichen pfeilförmig sind, 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 Arme (4) des Kernprofils in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und daß sie von einem gemeinsamen, zentralen Bereich (9) ausgehen, welcher ein Loch (10) zum Einspritzen von Kunststoff oder zum Einführen eines Zapfens (11) zur Bildung eines weiteren Armes aufweist, der in rechtem Winkel zur Ebene der übrigen Arme (4) verläuft.

7. Kernprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des zentralen Bereichs (9) mit Riefen (12) versehen ist.

8. Kernprofil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Loch (10) des zentralen Bereichs (9) einführbare Ende des Zapfens (11) mit Riefen (13) versehen ist.

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

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