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DE69128713T2 - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material

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DE69128713T2
DE69128713T2 DE69128713T DE69128713T DE69128713T2 DE 69128713 T2 DE69128713 T2 DE 69128713T2 DE 69128713 T DE69128713 T DE 69128713T DE 69128713 T DE69128713 T DE 69128713T DE 69128713 T2 DE69128713 T2 DE 69128713T2
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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem thermoplastischen Material.
  • Bei der Herstellung von Hohlkörpern in einem Formpreßverfahren ist es üblich, zwei Halbschalen aus einem thermoplastischen Material getrennt zu formen, die dann im Montageschritt (beispielsweise mit einem Ultraschall-Schweißverfahren) miteinander verbunden werden. In wirtschaftlicher Hinsicht zeigt das oben erwähnte Verfahren mehrere Nachteile, da es sehr kompliziert ist und normalerweise zumindest drei Verarbeitungsschritte umfaßt: einen ersten Schritt zum Formen der ersten Halbschale; einen zweiten Schritt zum Formen der zweiten Halbschale (deren Form sich oft von der Form der ersten Halbschale unterscheidet); sowie einen dritten Schritt, um die beiden Halbschalen miteinander zu verbinden.
  • DE-A-15 04 900 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers, bei dem zwei Tafeln aus einem thermoplastischen Material in einen Rahmen gespannt und zwischen zwei Halbformen angeordnet werden. Die beiden Tafeln werden fortlaufend erhitzt, wobei Druckluft in den Hohlraum zwischen den Tafeln eingeleitet wird. In der Endphase des Formverfahrens wird eine Saugkraft an die beiden Tafeln angelegt, um sie mit den entsprechenden Wänden der Halbformen in Berührung zu bringen.
  • Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem thermoplastischen Material ist in EP-A-0 373 618 geoffenbart. Bei diesem Verfahren werden zwei Tafeln aus einem thermoplastischen Material in einem Formaufbau angeordnet, der mit einer Düse versehen ist, um zwischen die Tafeln Druckluft einzuleiten. Die Halbformen des Formaufbaus werden dann fest miteinander verbunden, wobei der auf diese Weise hergestellte Formaufbau in einen Ofen gebracht wird, um auf die Erweichungstemperatur der Tafeln erhitzt zu werden. Daraufhin wird das Druckgas zwischen die Tafeln eingeleitet, so daß die Tafeln entlang der Formflächen der Formen geformt werden. Mit einem Fortschreiten des Formschritts wird die Temperatur bis zum Schmelzpunkt des Harzes angehoben, um die Randteile der Harztafeln miteinander zu verschweißen.
  • CH-A-390 535 offenbart ein Verfahren zum Blasformen von Hohlkörpern, die aus zwei Kunststoff-Tafeln bestehen, die entlang ihrer Ränder verschweißt werden. Die beiden Tafeln werden im plastischen Zustand zwischen zwei Halbformen angeordnet. Durch das Schließen der Halbformen wird der außerhalb der Formen verlaufende Teil der Tafeln abgeschnitten, wobei die beiden Tafeln dadurch geformt werden, daß zwischen die Tafeln Luft geblasen wird.
  • GB-A-1 465 564 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstands in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei zwei Tafeln aus einem thermoplastischen Material zwischen gegenüberliegenden Halbformen angeordnet werden. Zumindest eine der gegenüberliegenden Tafelflächen wird so geformt, daß sie zwischen den Tafeln Fluidkanäle bildet, wobei zumindest eine Halbform mit einem Formhohlraum versehen ist. Die Tafeln werden dadurch geformt und miteinander verbunden, daß die Halbformen geschlossen werden und ein Fluid in die Fluidkanäle eingeleitet wird, um die Tafeln im Formhohlraum aufzuweiten.
  • Ein Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein unkompliziertes, kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem thermoplastischen Material zu liefern.
  • Erfindungsgemäß wird dieser Gegenstand mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • Die Erfindung wird nun im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:
  • Fig. 1 bis 4 aufeinanderfolgende Schritte beim Verfahren gemäß dieser Erfindung;
  • Fig. 5 den Schrägriß einer Palette, die mit dem Verfahren gemäß dieser Erfindung hergestellt wurde;
  • Fig. 6 den Schnitt entlang der Achse IV-IV von Fig. 5; und
  • Fig. 7 bis 13 teilweise geschnittene Schrägrisse von Hohlkörpern, die gemäß dieser Erfindung hergestellt wurden.
  • In Fig 5 und 6 ist mit der Bezugsziffer 1 eine Palette bezeichnet, die eine Basis 2 besitzt, die von zwei miteinander verbundenen Tafeln aus einem thermoplastischen Material gebildet wird, am besten aus Polypropylen, wobei die Tafeln gemäß dem Verfahren dieser Erfindung aufeinandergelegt, geformt und miteinander verbunden werden. Diese Tafeln können am besten aus Abfallmaterial hergestellt werden, z.B. aus wiederverwendeten Kunststoffresten. Die obere Tafel weist am besten kegelstumpfförmige Bereiche 5 auf, um eine rutschfeste obere Fläche zu bilden. Die untere Tafel besitzt am besten mehrere nach unten gerichtete kegelstumpfförmige Bereiche 6, die mehrere kegelstumpfförmige Hohlräume 7 festlegen, die einen Verstärkungsaufbau bilden.
  • Die Palette 1 besitzt mehrere Füße 8, die am besten aus einem Abfallmaterial. (z.B. aus gepreßtem Sägemehl) hergestellt sind und an der Unterseite der unteren Tafel sicher angebracht (z.B. angeschraubt oder festgeklemmt) werden.
  • Fig. 1 bis 4 zeigen anhand eines Beispiels die verschiedenen Schritte bei der Herstellung eines Hohlkörpers, wobei es sich in diesem Fall um eine Palette 1 handelt.
  • In Fig. 1 bis 4 ist mit der Bezugsziffer 10 eine Form bezeichnet, die eine obere Halbform 11 sowie eine untere Halbform 12 besitzt, von denen jede mit mehreren Hohlräumen 16 versehen ist, die von kegelstumpfförmigen Wänden 17 gebildet werden und untereinander über ein Netz von Kanälen 18 in Verbindung stehen.
  • Fig. 2 zeigt einen ersten Schritt bei der Herstellung der Palette 1 gemäß dieser Erfindung, bei dem eine erste Tafel 22 und eine zweite Tafel 23 aus einem thermoplastischen Material übereinander zwischen die Halbformen 11 und 12 eingelegt werden.
  • Bevor die Tafeln 22 und 23 in die Form 10 eingelegt werden, werden sie plastifiziert, indem sie auf etwa 150 bis 180ºC erhitzt werden. Eine Fluidzuleitung 25, normalerweise eine Luftleitung, wird dann zwischen die plastifizierten Tafeln 22 und 23 eingeführt, um zu verhindern, daß diese aneinander haften.
  • Sobald die Zuleitung 25 eingesetzt ist, wird die Form 10 geschlossen, indem die Halbform 11 auf die Halbform 12 abgesenkt wird, um die Tafeln 22 und 23 zu pressen, deren zusammenpassende Teile durch die Plastifizierung der Tafeln 22 und 23 verfestigt werden (Fig. 3).
  • Gleichzeitig oder unmittelbar nach den oben beschriebenen Vorgängen wird von der Leitung 25 ein Formfluid, üblicherweise Druckluft, mit einem höheren Druck zugeführt, als er vorher zum Trennen der Tafeln 22 und 23 verwendet wurde, wobei der Druck ausreicht, um die Tafeln 22 und 23 an den Wänden 17 der Hohlräume 16 in den Halbformen 10 und 11 zu formen.
  • So wie bei einem gewöhnlichen Formpreßverfahren kühlen sich die Tafeln 22 und 23 beim Berühren der Wände 17 ab, wobei sie auf eine Steifigkeit aushärten, die der Steifigkeit des fertigen Teils entspricht.
  • Daraufhin werden die Leitung 25 entfernt (Fig. 4) und die Halbformen 11 und 12 geöffnet, um aus der Form 10 die fertige Palette 1 zu entnehmen, die aus den Tafeln 22 und 23 besteht, die von den beiden Halbformen 11 und 12 zusammengeschweißt und geformt wurden, sowie aus den inneren Hohlräumen 7 besteht, die über ein Netz von Kanälen 27 (die von den Kanälen 18 der Halbformen 11 und 12 festgelegt wurden) in Verbindung stehen und einen kastenartigen Verstärkungsaufbau bilden.
  • Beim Hochdruckfluid kann es sich um das gleiche Fluid, das zum Trennen der Tafeln 22 und 23 verwendet wurde, oder um ein anderes Fluid handeln, z.B. um eine Flüssigkeit oder einen Polyurethanschaum, der in flüssiger Form unter hohem Druck eingespritzt wird, um die Tafeln 22 und 23 gegen die Wände der Halbformen 11 und 12 zu formen und eine größere Steifigkeit des Hohlkörpers 1 zu liefern.
  • Für Fachleute ist ersichtlich, daß an dem hier beschriebenen und gezeigten Verfahren Änderungen vorgenommen werden können, ohne dadurch vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise können auch andere als das beschriebene Verfahren, die ein Fluid mit relativ niedrigem Druck verwenden, dazu verwendet werden, um zu verhindern, daß die Tafeln 22 und 23 in den Anfangsschritten aneinander haften. Der Hohlkörper 1 kann auch dadurch hergestellt werden, daß gleichzeitig mehr als zwei Tafeln geformt werden. Die Tafel 22 und/oder 23 kann eine Schicht aus einem Überzugsmaterial tragen, beispielsweise aus Kunstleder, PVC oder einem Gewebe, wobei das Überzugsmaterial gemeinsam mit den Tafeln 22 und 23 geformt wird, um das Aussehen der Außenfläche des Hohlkörpers 1 zu verbessern. Weiters kann der Hohlkörper 1 auch Verstärkungselemente oder Oberflächenelemente besitzen, die aus einem Verbundmaterial oder einem Metall bestehen und während des Formvorgangs an den Tafeln 22 und 23 befestigt werden. Beispielsweise kann die Palette 1 zusammen mit mehreren Füßen geformt werden, die aus einem gepreßten Abfallmaterial hergestellt werden.
  • Im Zusammenhang mit Fig. 5 besitzt die Palette 1 eine im wesentlichen rechteckige, rutschfeste Tragfläche 32, die aus den Tafeln 22 und 23 besteht, die so geformt wird, daß sie die kegelstumpfförmigen Bereiche 5 und 6 bildet, die von den Tafeln 22 und 23 erzeugt werden, wenn sie in die Hohlräume 17 verlaufen. Die Bereiche 5 sind miteinander über mehrere gerade Vorsprünge 36 verbunden, die von den Tafeln 22 und 23 gebildet werden, die innerhalb der Kanäle 18 verlaufen und auch die Verstärkungsfläche 32 bilden.
  • Fig. 7 bis 13 zeigen weitere Beispiele von Hohlkörpern, die unter Verwendung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung hergestellt wurden.
  • Fig. 7 zeigt den lasttragenden Aufbau eines Fahrzeugsitzes 39, im besonderen eines Autositzes, der eine erste und zweite Tafel 40 und 41 aus Kunststoff enthält, die miteinander verformt wurden und die Rückenlehne 43 sowie den Sitzteil 44 des Sitzes 39 bilden. Die Tafel 41 wird so geformt, daß sie mehrere längliche Verstärkungshohlräume 45 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt bildet.
  • Fig. 8 zeigt eine Fahrzeug-Gepäckablage 50, die aus einer ersten und zweiten Tafel 51 und 52 aus Kunststoff, die in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Verfahren miteinander geformt wurden, sowie einer Lage 53 aus einem Möbelstoff besteht, der während des Formvorgangs auf die Tafel 51 aufgebracht wurde.
  • Das Verfahren gemäß dieser Erfindung sieht weiters die Herstellung von zahlreichen Gegenständen für ein breites Anwendungsgebiet vor. Beispielsweise zeigt Fig. 9 einen Teil einer Ladefläche 60 des Kofferraums eines Fahrzeugs, die etwa rechteckig ist und zwei geformte, miteinander vereinigte Tafeln 61 und 62 aus Kunststoff besitzt.
  • Fig. 10 zeigt ein Verkehrszeichen 66, das aus zwei miteinander vereinigten Tafeln 67 und 68 besteht, wobei die Tafel 67 eine ebene Fläche 69 besitzt, auf der die Aufschrift aufgedruckt ist.
  • Fig. 11 zeigt eine Fahrbahnrand-Markierung 70, die zwei miteinander vereinigte, etwa rechteckige Tafeln 71 und 72 besitzt, die rechteckige Hohlräume (nicht dargestellt) aufweisen, in denen die Rückstrahler 73 untergebracht sind.
  • Fig. 12 zeigt den Schrägriß eines modularen Elements 80, das zwei miteinander vereinigte Tafeln 81 und 82 besitzt, die einen kastenartigen Verstärkungsaufbau bilden, der mehrere längliche Hohlräume 84 besitzt, die mit Polyurethanschaum 85 gefüllt sind. Das modulare Element 80 kann am besten als Schalldämmung bei Fahrzeugen, zur Möbelerzeugung oder für Trennwände verwendet werden, wobei es zu diesem Zweck mit mehreren Metalleinsätzen 87 versehen ist, die zusammen mit den Tafeln 81 und 82 geformt werden, um die Elemente 80 zu einem komplexen Aufbau zu verbinden.
  • Fig. 13 zeigt den Schrägriß einer Plattform 90 für Werkzeugmaschinen, wobei die Plattform zwei miteinander vereinigte Tafeln 91 und 92 besitzt, die einen kastenartigen Verstärkungsaufbau bilden, der seinerseits mehrere längliche Hohlraume 94 besitzt, die mit Polyurethanschaum 95 gefüllt sind.
  • Es ist daher ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung die unkomplizierte, kostensparende Herstellung von Hohlkörpern aus einem thermoplastischen Material vorsieht, da die beiden Halbschalen in einem einzigen Arbeitsgang geformt und verbunden werden können.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern (1) aus einem thermoplastischen Material, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
-a- Erhitzen von zumindest zwei Tafeln (22, 23) aus einem thermoplastischen Material auf ihre Plastifizierungstemperatur,
-b- Einsetzen der plastifizierten Tafeln (22,23) übereinander zwischen Halbformen (11, 12), von denen zumindest eine mit einer Vielzahl von Hohlräumen (16) versehen ist, die miteinander über ein Netz von Kanälen (18) in Verbindung stehen,
-c- Schließen der Halbformen (11, 12) und Aufbringen einer Druckkraft außerhalb der Hohlräume (16) auf die Tafeln (22, 23), wobei die Druckkraft durch das mechanische Zusammendrücken der Halbformen (11, 12) erzeugt wird, um die zusammenpassenden Teile der Tafeln (22, 23) miteinander zu verbinden und unter Hitze zu verschweißen,
-d- Ausbilden einer Vielzahl von hohlen Bereichen (7) in Übereinstimmung mit den Hohlräumen (16), indem zwischen die Tafeln (22, 23) ein Fluid unter einem Druck eingespritzt wird, der ausreicht, um zumindest eine Tafel (22, 23) gegen die Wand der Hohlräume zu drücken, so daß die Tafeln (22, 23) in Übereinstimmung mit den Hohlräumen (16)einer Formkraft unterworfen werden, die mit dem Fluid erzeugt wird,
-e- Abkühlen und Aushärten des Hohlkörpers (1) durch eine Berührung mit den Wänden der Halbformen (11, 12), und
-f- Öffnen der Haibformen (11, 12) und Entnehmen des Hohlkörpers (1)
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) auf der Trennfläche der Halbformen angeordnet sind und von den Seitenwänden (17) der Hohlräume verlaufen, und daß im Schritt -d- die zumindest eine Tafel durch den Druck des Fluids gegen die Wände der Kanäle gepreßt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einen Schritt zwischen den Schritten -b- und -c- enthält, bei dem ein Fluid zwischen die Tafeln (22, 23) geblasen wird, um zu verhindern, daß sie aneinander haften.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einen auf den Schritt -c- folgenden Schritt enthält, bei dem die hohlen Bereiche (7) mit einem verfestigbaren Fluid gefüllt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verfestigbare Fluid Polyurethanschaum ist.
5. Verfahren gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einen Schritt enthält, bei dem eine Schicht (53) aus einem Überzugsmaterial auf zumindest eine der Tafeln (22, 23) aufgebracht wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Tafel (53) eines Gewebes enthält.
DE69128713T 1991-05-24 1991-05-24 Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material Expired - Fee Related DE69128713T2 (de)

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