DE1479321A1

DE1479321A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von plastischen Gegenstaenden

Info

Publication number: DE1479321A1
Application number: DE19621479321
Authority: DE
Inventors: Bryant Edwards
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1961-05-10
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1969-06-04
Also published as: BE726740A; US3190530A; DE1479321B2; GB1010603A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von plastischen Gegenständen Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf plastische Gegenstände, die aus einer Stoffbahn von plastischem Werkstoff geformt werden und auf die Methode und auf eine Vorrichtung zur Herstellung.
Im besonderen bezieht sie sich auf die Methode und die Vorrichtung zur Herstellung eines Randprofils an einem gegossenen Gegenstand und dem Gegenstand selbst Es gibt verechiedene allgemein bekannte Methoden der Herstellung von Gegenständen aus plastischen Werkstoffen. Eine Methode ist bekannt als"Injection Molding Technique" (Spritzgußtechnik). Eine zweite bekannte Methode ist die sogenannte"Plug Assist-Blow Molding Technique" (Preßtechnik mit Stössel und Hilfsdruckluft) mit der gegossene Gegenstände aus einer dünnen Stoffbahn plastischen Werkstoffs hergestellt werden.
Bei der Herstellung von verschiedenen Behältern, Deckeln für Behälter und andere ähnliche Gegenetände war es bei der Anwendung der vorgenannten Preßtechnik ein Problem ein glattes Randprofil oder einen BörEelabschnitt an dem peripherischen Rand des gegossenen Gegenstande zu erhalten. Dies kann nur erreicht werden, wenn nach dem Gießsorgang der Gegenstand einer speziellen Behandlung unterworfen wird. Das Be-Jtreben, das gewünschte Ergebnis in einem Gießsorgang zu erzielen, stieß auf erhebliche Schwierigkeiten. Die Anwendung des Spritzgußverfahrens auf dem plastischen Werkstoff, das ein vergrößertes Boielprofil an dem peripherischen Rand des Gegenstands ermöglicht, leidet daran, daß keine Gußformfuge an dem Randabschnitt auftreten darf. Diese Trennfuge ist oft rauh und besondere ungewünscht an Behältern wie Becher oder ahnlichem, die für gewöhnliche Trinkzwecke benutst werden sollen und daher dem menschlichen Mund keinen Schaden zufügen dürfen. Außerdem sind die Spritzgußteohniken, die für viol* Behälter geeignet sind, für sehr dünnwandige Behälter, die eine Wandstärke von etwa .002" bis .034" haben, nicht brauchbar. Die dUnneren Wandstärken des plastischen Werkstoffs werden vorteilhaft angewandt, um mit billigerem Werkstoff konkurieren au könn n.
Die vorstehende Erfindung zielt auf die Lösung des Problems, eine glatte krummlinie Böielung an dem peripherischen Rand eines gegossenen Gegenstands su erzielen, ohne daß eine Trennfuge auftritt.
Es ist also eine Aufgabe dieser Erfindung, einen dünnwandigen plastischen Behälter als Fabrikware herzustellen, der eine glatte Randober fläche anschließend an die Absohlußkanten der Behälterwände besitztt EEs ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen gebördelten Behältergegenstand, wie oben beschrieben, herzustellen, bei dem der Bördelabschnitt von dem Wandabschnitt radial nach innen angeordnet ist, um eine unterschnittene Oberfläche zu erhalten.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es einen gebördelten Gegenstand herzustellen, bei dem die Bördelung radial nach innen abgesetzt zist, aber das teleskopische Ineinanderachieben von Gegenständen ähnlicher Form ermöglicht und die Gegenstände ineinander befestigt werden können, ohne daß der Bördelabschnitt stört.
Noch eine andere Aufgabe ist es, einen Behälter herzustellen mit einer radial nach innen gerichteten Boatelung, an dem von den Seitenwanden des Behaltere nach auBen abgesetzten Randgebiet, wobei der Rand eine geringere axiale Höhe hat ale die der Stapeleinrichtung beträgt, die benachbart dem Behälterboden ist, soda3 ein Behälter in einen gleichen Behälter hineingeoteckt werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine neue Method su schaffen zur Herstellung eines peripheriseh untereohnittenen Böndelabsohnittw, anschießend an die AboohluBkante eines Gegenstandes, der in viner einzigen Gußvorgang erzeugt wurde.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Methode und eine Vorrichtung zu schaffen, die wirtechaftliche Fertigung von dUnntandig n plastischen Gegenständen mit einem gehobelten Lippenabschnitt in sohnellor and wiederholbarer Weise ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfinduhg ist es, eine Vorrichtung zum Gießen eines Gegenstands mit unterschnittener Bördelung zu schaffen, wobei nacheinander in Tätigkeit tretende, einander gegenüberliegende Gießformteile benutzt werden, die verschiedenen Zwecken dienen : den Werkstoff festzuklemmen zur Erreichung eines dichten Abschlues während eine Druckdifferenz auf der Stoffbahn geschaffen wird, die Lieferung einer Gießfors fUr den Gegenstand und die Verwendung ale Stoutseinriohtung fUr die Abstützung des gegossenen Gegenstands, wenn der Gegenstand von der Stoffbahn abgetrennt wird, wie auch während des folgenden Quetsohens des freien Endes des abgetrennten Gegenstandes, wobei die Quetschtätigkeit auch durch die Gießeinrichtung vorgenommen wird.
Die neuen Merkmale, die für die Erfindung aharakterietiech sind, werden in einzelnen in den beigefügten Ansprüchen noch fortgesetzt* Die Erfindung wird sowohl hinsichtlich der Organisation wie ihrer Methode bei der Anwendung naohatehend an Hand der Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigtt Fig. 1) ist die Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Behälters, bei don die Merksmale der Erfindung angewendet wurden, Fig. 1A) ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnittes des obusren linken Bokabechnitts der Fig. le Fig. 2) ist eine Teilansicht eines anderen Gegenstands, der die Merkmale dieser Erfindung aufweist.
Fig. 3A) ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnittes von verschiedenen Komponenten der Gießvorrichtung der Fig. 11, die bei der Herstellung des in der Fig. 1 gezeigten Gegenstande benutzt turden und zwar in einer Zwischenetellung, ahnlich der in der Fig. 7g*-zeigten.
Fig. 3B) ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 3A und zeigt dE relative Zwischenstellung der Komponenten der Vorrichtung, nachdem ais sich etwas aus der in der Fig. 3A gezeigten Stellung herausbewegt haben.
FFig. 3C) ist eine Anaicht ähnlich der Fig. 3A und 3B und zeigt die relative Stellung der Komponenten der Vorrichtung in einer gegendber denen in den Fig. 3A und 3 B dargestellten späteren Folgephase des Siedvorgangs und ähnlich der Stellung der Vorrichtungskomponenten in den Fig. 8 und 11.
Fig. 3D) ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnitts der Randgußform der unteren, in der Fig. 11 gezeigten Qußeinrichtung.
FFig. 4) ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstands, der auf der in den Figuren 5 bis lo gezeigten Vorrichtung hergestellt wurde.
Fig. 5) ist eine halbchemati@che Ansicht der Vorrichtung, die beim Gießen des in der Fig. 4 gezeigten Gegenstande benutzt werden kann und zeigt die relative Stellung der Einzelteile beim Beginn des Gießprozesses.
Fig. 6) ist eine halbtchematische Ansicht, ähnlich der Fig. 5, und zeigt die relative Naherungabewegung der einander gegenüberliegenden Einzelteile kurz vor der Erfassung der Stoffbahn des plastischen Werkstoffs.
Fig. 7) ist eine halbbhematische Ansicht der Einzelteile, ähnlich den Fig. 5 und 6 und zeigt die Bewegung der Werkstoffbahn beim Anlegen an die Qußformwand, nachdem eine Druckdifferenz auf den beiden Seiten der plastischen Stoffbahn geschaffen wurde.
Fig. 8) ist eine Ansicht der nächsten Folge in der Tätigkeit der in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Komponenten und zeigt die relative Bewegung der Gießformteile zur quetschung des abgetrennten Gegenstands, um den unterschnittenen Borelabschnitt zu erzielen, während die Druckdifferenz aufrecht erhalten wird.
Fig. 9) ist der nächtfolgende Schritt in dem Arbeitsgang der halbchematisch gezeigten Komponenten der Vorrichtung der Fig. 5 bis 8 und zeigt die relative Trennbewegung der Gießformteile.
Fig. lo) ist eine Ansicht ähnlich der der Fig. 5 bis 9 und zeigt den Ausstoß des gegossenen Gegenstands aus der Form, während die Komponenten in die in der Fig. 5 gezeigten Stellung zurückkehren, um den nächsten Arbeitsgang zu beginnen. s Fig. 11) ist eine halbchematische Ansicht der Vorrichtung zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Gegenstands.
Bevor die in den Fig. 1 2 und 4 gezeigten Fabrikationsgegenstände besprochen werden, scheint es angebracht eine Besprechung des in den Fig. 5 bis lo dargestellten Gießvorgangs vorzunehmen. Eine Werkstoffbahn 16, die aus irgend einem geeigneten Werkstoff, wie z. B. Polystyren Polyithylen oder ähnlichem sein kann, wird zwischen den oberen und unteren Gießfornteilen 18 und 2o gespannt, berUhrt diese aber anfange nicht. Die Gesamtvorrichtung fUr die Anlieferung der plastischen Werkstoffbahn zwischen die Gießformteile 18 und 2o und die Methode der Betätigung derselben kann beispielsweise ähnlich dem Typ sein, der in meinem gleichzeitig anhängig gemachten US-Antrag mit dem Titel"Container and Method and Machiner for Producing Same" (Behälter und Methode und maschinelle Einrichtung fUr deren Heretellung), eingereicht aa U Sept* 1959 unter der Serial No* 840,604, dargestellt wurde.
Die gezeigten oberen Gießformteile 18 umfassen einen Gießform-oder Stosselteil 22 mit einer im allgemeinen ringförmigen Gestaltung. Der Außenumfang des Formteils 22 hat einen vorherbestimmten Durchmesser, der der unteren Kante 34 benachbart ist. Der Gießformteil 22 ist halb-@chematisch gezeichnet; die einzelnen Abschnitte erhalten eine dem einzelnen su gleßendon Gegenstand enteprechende Gestaltung. Ein Durchlaß 24 befindet sich in der Mitte des Gießformteils 22, damit ein Zugang zur Schaffung einer Druckdifferenz auf der Werkstoffbahn vorhanden ist. Auch in dem unteren Gießformteil 2o können Durchlässe zur 8chaffung einer Druckdifferenz, falls eine solche gewünscht wird, vorgesehen werden.
Der untere Gießformteil 2o hat eine AushUhlung 26 von einer vorher festgelegten Goßtalt. Die Seitenwände 27 der Aushöhlung 26 besitzen ein leicht konkaves Auaaehen im Vertikalschnitt. Der die SeitenwKnde 27 bestimmende Radius r, bei dem die Gestaltung der Oberfläche 27 berücksichtigt werden muß, wird eingehender bei der vollständigen Besprechung der Fig. 3D, die später folgt, beschrieben werden. Zin Aushebstossel 28 bildet die 80dentliche des Form-Hohlrauma und ist gegenüber den unteren Gießformteilen 26 beweglich. Die obere Kante 36 der Aushöhlung 26 hängt mit einem kurzen vertikalen Wandabschnitt mit vorbestimmtem Durchmesser zusammen, der um ein geringes 6rober ist als der Durchmesser des Abschnitts 34 des Formteils 22.
Der in den Fig. 6 bis lo khematisch dargestellte Gießvorgang kann wie folgt beschrieben werden : Die oberen und unteren Gießformteile 18 und 2o werden gegeneinander bewegt, wobei die vorher erwärmte plastische Stoffbahn sich zwischen ihnen befindet und zwar erfolgt die Bewegung von der Stellung in Fig. 5 zu der Zwischenstellung der Fig.
6. Die Komponenten fahren fort in ihrer relativen Bewegung bis sie die in Fig. 7 gezeigte Stellung erreichen. Der Lippenansatz 34 des Formteile 22 erfaßt den Werkstoff 16 durch Zusammenwirkung der Einspannbewegung mit der oberen Kante 36 des unteren Formteile 26. In diesem Augenbllok wird, wie in der Fig. 7 dargestellt, eine Druckdifferenz geschaffen-wobei ein positive Druck durch den Durchgang 24 eintritt** die die erwärmte Stoffbahn zum Anlegen an die Aushöhlung 26 der GieS" form zwingt. Die oberen Gießformteile 18 und die unteren Toile 2o werden hierauf weiter relativ zueinander durch die entsprechende Einrichtung 3o (thematisch gezeichnet) bewegt, damit der eingespannte Abschnitt der Stoffbahn abgeschert wird. Die Fortsetzung der relativen Bewegung der Gießformteile gegeneinander (Fig. 8) zwingt den abgeecherten Lippenabschnitt des geformten Gegenstands nach abwärts zum Eingriff mit anderen Wandabschnitten, sodas der immer noch warme plastische Werkstoff zusammenbackt und dabei einen gekrümmten Wulst bildet. Die Druckdifferenz wird wahrend dieser Phase des Vorgangs aufrecht erhalten.
Wie aus der Fig. 9 zu oreshon ist werden dann die Formteile l8 und 2o voneinander getrennt. Ein Aushebstossel 28 wird durch eine g eignete Einrichtung 32 chematisch gezeigt) betätigt, um den gegossenen Geg nstand aua der Form zu heben, der dann aus der Nachbarschaft des Mundlochs durch geeignete Einrichtungen, z. B. einem Luftstoß wie er schematisch bei 33 gezeigt ist, entfernt. Unterdessen wird die Werkstoffbahn 16 nach einer neuen Stellung fUr den nächsten Gießvorgang weitergesahaltet und die einzelnen Formteile werden in ihre, in der Fig. 5 gezeigten Anfangsatellung gebracht.
Ein mit dieser Teahnik gegossener Gegenstand zeigt die Fig. 4 und zwar in Form eines. flachen Zylinders oder Behälterdeckels 42. Die Wulst 38 ist glatt und ähnlich dem in den Fig. 1A und 3C in vergrossertem Schnitt gezeigtem. Die Bordtelung besitzt eine unterschnltteno Oberfläche 4os an die sich die entsprechende Oberfläche eines Teckels anlegen kann. Die genaue Bildung der BUrAelang oder des Wulstes 38 wird im einzelnen später bei den Figuren 3A bis 3D besprochen werden, Bei der Gießtechnik mit Tiefziehen, wo mechanische Einrichtungen erforderlich sind, um einerdunnwandigen Behälter herzustellen, haben die oberen Formteile 18 eine Gestaltung, wie sie prinzipiell in der Fig. 11 gezeigt ist. Ahnliche Toile der Fig. 11 haben die gleichen Bezugszeichen wie die früher besprochene Aua ! dhrung mit dem Zusatz"a".
Ringförmige Hil@spanneinrichtungen 25 können angewendet werden, um einon mechanischen Zug auf die plastische Bahn durch das Fuhrungsende des Formteils 22a auJUben zu können, bevor die Stoffbahn sich an einen Abschnitt der entsprechenden unteren Formoberfläche 26a anlegt. Die geatattet ein Vorstrocken der Stoffbahn 16 vor der Herstellung der Druckdifferenz an der erwärmten Stoffbahn und vor der Abkühlwirkung, die auftritt, wenn die warxe Bahn in BerUhrung mit der Formoberfläche 26a kontmt. Der Ablauf des Arbeitsganges von 18a und 2oa ist ähnlich dom in don Fig. 5 bis lo gezeigten. Se ist zu bemerken, daß die featklemmende Abschneidkante des oberen Formteils 22a von der Nase dea Formteils 22a radial nach außen und von der Einspannvorrichtung 25 nach innen absteht.
Der obere Lippenabschnitt des Formteils 22a ist der gleiche wie der in der Fig# 3D gezeigte ; der übrige Teil der Form hat eine dem in Fig.
1 gessigten Gegenstand entsprechende Gestaltung. Unmittelbar unter der festapannenden Abschneidkante 36a ist ein schmaler vertikaler Abschnitt 35a mit einer axialen Ausdehnung von etwa l/loo'. Die axiale Hoche des Abschnitts 35a ist abhängig von der Dicke des Werkstoffs, der abgeschert werden soll und der Große der gewünschten Quetachwirkung auf die Bönelung des zu formenden Gegenstands. Wie die Fig. 3A bis 3D zeigen ist die Hohe des Abschnitte 35a angenähert gleich der Dicke des zu formendn Werkstoffe. Unter dem vertikalen Abschnitt 35a ist ein Queransatz 37a, der hier allgemein senkrecht zur Achse der Gießform verläuft. Es darf darauf hingewiesen werden, daß der Winkel des Ansatzes 37a innerhalb weiter Grenzen verändert werden kann, je nach dem zu formenden Gegenstand und der gewünschten endgultigen Gestaltung. Die weiteste radiale Ausdehnung D2 des Ansatzes 37a ist genügend groß, sodaß eine Verlängerung der Seitenwände 39a der Form 26a, dargestellt durch die gestrichelte Linie 41aXkeinen Teil der Oberfläche 35a kreuzt. Gründe fUr dieses Verhalten werden später auseinandergesetzt. Eine gewölbte Wandfläche 27a vereinigt die untere Kante der vertikalen Fläche 35a und die radial nach außen gerichtete Kante der Ansatzoberfläche 37a.
Die Methode der Bestimmung des Krümmungsradiussas r der Oberfläche 27a beeteht darin eine Kurve zu konstruieren, die den folgenden Anforderungen genügt A) Verbindung der unteren Kante der Fläche 35 und dem radial am weitesten nach außen liegenden Punkt des Ansatzes 37a herzustellen und B) ein Maß C, an dom radial am weitesten nach außen liegenden Punkt zu besitzen, der die maximal zulässige Unterschneidung angibt, damit ein glatter Ausstoß des gegossenen Teils aus der Gießform möglich ist.
Dan Maß C ist seineraeits beatimmt durch den"Kontraktions"-Faktor vom erwärmten zum abgekWhlten Zustand des su gießenden plastischen Werkstoffe multipliziert mit dem MaS Dl dividiert durch 2. Es besteht dabei eine kleine zulässige Auagleichamogliohkeit bezUglich des Maßes C, die von der Elastizität des serwendeten plastischen Werkstoffe abhängt, wodurch das Abstreifen von leicht Überdimensionierten Teilen ohne dauernde Verformung des untersohnittenen Abschnitte möglich wird und auch der Ubrige Teil des gegossenen Gegenstands unbeschädigt bleibt.
Es ist wünschenswert, daß das Maß C (siehe Fig. 3D) den größtmöglichen Wort unter den oben beschrlebenen Umständen hat. Je naher das Maß C dem Maximum liegt, desto leichter ist es, eine glatte Bordelung ohne unkontrollierte Krdsmung in den Abschnitten der verbleibenden Seitenwänden des Gegenstands während der Bildung des Wulstes 38a zu erzielen.
Wie aus den Fig. 3A bis 3C hervorgeht, dient der vertikale Abschnitt 35a ale eine Soherfläche zum Schntiden des Werkstoffs zwischen den Kanten 34a und 36a der oberen und unteren Formteile, Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß während des Sohneid-oder Schervorgangs und während der Bildung der Bördelung 38a, die Druckdifferenz auf den einander gogenüberliegenden Seiten der zu gießenden Werkstoffbahn auf einen maximalen Wert gehalten wird. Diea kann entweder durch einen Unterdruck (nicht gezeichnet) oder durch einen Überdruck, eingeleitet durch don 8töpsel 22a (wie in Fig. 11 gezeichnet) geschehen. Die Druckdifferenz dient dazu die Seitenwinde des gegossenen Gegenstands, die dem Bereich 27a unmittelbar benachbart sind, während des Schneidens und der Bildung der Börelung 38a zu versteifen. Offensichtlich muß die Druckdifferenz ausreichen, die Behälterwand aufrecht zu erhalten, dW6ei dem Schneiden und Quetschen der endgültigen Oberfläche des Gegenstands, Kräfte angewendet worden müssen, die dazu neigen wurden die Seitenwände zu verziehen. Infolge der Gestaltung der Gießformwände 27a wird der Werkstoff 16 im Zeitpunkt des Shceidens gebogen (im Schnitt eine umgekehrte S-Form). Der Werkstoff wird also gegen Knickung vorbelastet oder vorgespannt, wie die Fig. 3B zeigt, sodaß infolge des Luftdrucka die Knickwirkung nur auf das obere Ende der Wände 27a gerichtet ist. Die Kombination von Luftdruck, Gestaltung der Krümmung des Wandabschnitts 27a der Gießform und die Ausbildung der vertikalen Fläche 35a der GieB-form regelt die Möglichkeit der-Knickung der Seitenwande des Behälters (siehe Fig. 3B), während der Bildung des Wulstes 38a.
Beim Arbeitsvorgang der Gießvorrichtung verursacht das Auftreten der Druckdifferenz auf der Werkstoffbahn fast augenblicklich eine Bewegung des Werkstoffs von der Anlage an den Nasenabschnitt 22a zur Auflage auf die Aushöhlung 26a der Gießform, Aus diesem Grunde wird angestrebts daß nur eine geringe Verzögerung bei der teleskopischen relativen Bewegung der Lippenabschnitte 36a und 34a auftritt. Vorzugsweise bewegen sich die Lippenabsohnitte 36a und 34a aus einer Stellung, in der noch keine Einspannung stattfindet, in eine Einspannstellung, und aus dieser sehr schnell in eine Scherstellung (siehe die Fig. 6 bis 8 und 3A bis 3D), sodaß der plastische Werkstoff nicht genügend Zeit hat bei der Berührung mit der Gießformhöhlung abzukühlen. Um einige Gegenstände mit doppelter Unterschneidung zu formen, ist es möglich den Gießformteil 22a in der in der Fig. 3B gezeigten Stellung anzuhalten. Wenn an dem obersten Ende des Gegenstands sowohl eine Unterschneidung an der Innen- wie auch an der Außenseite gewünscht wird und wenn die durch die Scherung verursachte rauhe Kante unwichtig ist, wird das bloße Anhalten des Formteils 22a in der in der Fig. 3B gezeigten Stellung dem plastischen Werkstoff l6 ermöglichen, in der geseigten Stellung zu erstarren. Dadurch wird eine Oberflächo geschaffen, die an der Außenseite des Gegenstands unterschnitten ist und an der Innenseite eine leichte Unterschneidung aufweist, die nicht ganz so groß ist als die Unterschneidung 4oa, die in der Fig. 3C gezeigt ist. go ist auch darauf hinsuweisen, daß dabei der Radius r nicht über die ganze Strecke bis zum Ansatz 37a in Fig. 3D auegedehnt sein muß. Der wichtigste Teil des Wandabschnitts 27a, die die gekrümmte Oberfläche benotigt, ist jener Abschnitt, der unmittelbar benachbart der Scherfläohe 35a ist, um das korrekte Ausbuchtungsverhältnia zu erzeugen. Eine andere Abänderung in der Vorrichtung und der Gießmethode besteht darin, die Abschlußfläche von dem Gebiet 36a der Gießfors etwas radial nach außen zu verlegen und die Soherkante 34a für das Abecheren all in zu verwenden. Dies kann dadurch geschehen, daß weitere Ergänzungsteile an den Gießformteilen 2oa und 18a vorgesehen werden, die die Abdichtung für die Druckdifferenz bewirken. Dies kann vorteilhaft seing wenn äußerst dünne plastische Werkstoffe verwendet werden Es würden also die Abschnitte 34a und 36a fortfahren die ScherfIXchen zu lieforn, aber on würde keine Neigung zum Reißen während des Abdichtons und des Auftretens der Druckdifferenz an den Formteilen beetehen. Wenn die nicht gezeichnete Abänderung angewandt wird, wird die Ecke 34a vorzugsweise leicht von dem plastischen Werkstoff und der Bcke 36a abgesetzt und die Abdichtungafläche von der in der Fig. 3A gezzigten Abdichtungsfläche radial nach außen verlegt.
In den meisten Fällen jedoch und wo eine glatte Bördelung gewünscht wird, müssen die Formteile 18a und 2oa sich schnell zwischen der Abdichtungsstellung und der Scherstellung bewegen, sodaß der plastische Jerkstoff nicht genügend Zeit hat bei der Anlage an die Höhlung der Form auszukühlen. Die relative Weiterbewegung der Lippenabschnitte 36a und 34a nach der Abscherung der Stoffbahn verursacht eine Abwärtabewegung der abgescherten Kante des plastischen Werkstoffs wie in den Fig. 3B und 3C gezeigt ist. Wegen der Schnelligkeit der Bewegung werden die scharf abgescherten Kantenabschnitte des plastischen Werkstoffs veranlaZ6, sich in den noch rhitzten plastischen Werkstoff, der unmittelbar benachbart ist einsubetten und so ein automatisches Ineinanderbacken ohne irgend eine Trennlinie oder dergleichen zu erzielen. Bei genauer Bemessung der erforderlichen Zeitdauer wie auch des gewünschten Betrags der relativen Bewegung des Abschnitts 34a relativ zu den Abschnitten 36a und 39* < zusammen mit der Steuerung der damit zusammen hängenden Druckdifferenz, kann die abgescherte Kante in den plastischen Werkstoff der Seitenwand hineingeknetet werden, nodal ein Zusammenbacken der beideraeitigen Stoffmengen zu einem Wulat ohne vorepringende Kante stattfindet, Es wird bemerkt, daß nur eine gans leichte Teilungelinie des Werkstoffs an Oberteil der Seitenwand der For, in unmittelbarer Nachbarschaft des Abschnitts 35a der Gießform (veruraacht durch den Umsahlag) vorhanden ist. Es ist daher vorzuziehen beim Gießen von plastischen Werkstoffen mit einer Stärke von etwa 1/100" den oberen Gießformabschnitt 34a leicht über die Verbindung dem Seitenwandabachnitta 37a und des vertikalen Abachnitta 35a zu bewegen, us sicherzustellen, daß eine Trennungslinie an dem endgültigen Wulst 3 nicht auftritt.
Ein Gegenstand, der durch die in den Fig. 11 und 3A bis 3D gezeigten Vorrichtung gegoasen wird, kann eine Gestaltung haben, die i wesentliohen der der Fig. 1 gleicht. Der Gegenstand 42a kann von einer der dünnwandigem ineinandersteokbaren Ausführung eein, mit einem Boden 44 und mit nach oben aaseinandergehenden Seitenwänden 46. Elastische Einrichtungen 48 fir die Stapelung (wie sie in meinem gleichzeitig anhängig gemachten Antrag Serial No. 768, 317, ingereicht am 20. 10.
1958, gezeigt werden) aind entlang der Seitenwände 46 angeordnet.
Der axiale Abstand"B"zwischen den durch die Stapeleinrichtung auftretenden Ansitsen 5o and 52 ist vorsugsweise gruger als der axiale Gesamtabstand zwischen dem Oberteil 38a der Wulst und der"nterfimehs des Ansatzes 6o des Randes 54, der in der Zeichnung mit"A"bezeichnet ist. Bei dieser Gesamtgestaltung wird der Randabschnitt 54 nicht in bonflikt kommen mit den elastischen Stapoleinrichtungen von mehreren ineinandergesteckten Behältern. Der Seitenwandabschnitt 46 des Gegenstands 42a ist vorzugswabe als Kegelstumpf ausgebildet, der durch das Rotieren einer erseugenden Linie um ein mit der Achse des Gegenstands zusammenfallende Leitlinie bestimmt wird. Diese Erzeugende ist thematisch durch die Linie 58 in der Fig. 1A dargestellt. Der Ansatzabschnitt 60 verbindet don gekrümmten Seitenabschnitt 62 mit der Seitenwand 46 und der am weitesten nach innen gelegene Punkt 64 des Wulstes 38a liegt radial außerhalb der erzeugenden Linie 58.
Die besondere Gestaltung des in der Fig. 1A gezeichneten Randgebietes 54 ist ebenfalls gut geeignet einen Deckel des Typs fUr Ldftabdichtung und Luftdurchlaß aufzunehmen, der in meinem gleichzeitig eingereichten Antrag mit der Serial Nr. 14,669 vom 14.3.1960 erläutert ist. Die Oberfläche 40a des Wulstes dient als festhaLtende Unterschneidung bei der Schwenkbewegang des vorgenannten Deckels und die Obertldche des Abschnitts 6o disnt als Abdichtungsfläche. Auch andere Deckeltypen können bei dieser Gestaltung des Randabschnitts verwendet werden. Es ist erkennbar, dab da wo Deckel des in meinem oben erwähnten Antrag beschriebenen Typs nicht gewünscht werden, der gekrümmte Abschnitt 62 sanft in den Seitenwandabschnitt 56 übergehen kann. Hierbei muß dafür Sorge getragen werden, daß, wenn eine elastische Stapelung durch Ineinanderschieben von mehreren Behaltern gewünscht wird, die Gesamthöhe des Randabschnitts 54 nicht den Abstand A überschreitet und daß der Wulstteil 64 radial auRerhalb der Erzeugenden 58 liegt.
Infolge der Beschaffenheit der Falte in dem plastischen Werkstoff während der Bildung der Wulst 38a können sich keine Partikel bei 4oa festsetzen, selbst wenn eine leichte Unregelmäßigkeit in der abgescherten Kante während der Herstellung auftritt. Das ist aus gesundheitlichen Erwägungen wunschenswert, besonders wenn die Behälter wieder verwendbar sein sollen. Aber selbst bei den Behaltern, die nur einmal benutzt werden, können Unreinigkeiten wie Staub, Bakterien und dergl. sich nicht in dem unterschnittenen Abschnitt 4o festsetzen.
Eine andersartige Gestaltung des Gegenstands ist in der Fig. 2 gezeigt und Abschnitte, die denen der vorgenannten Gegenstände gleichen, erhielten die gleichen Bezugszeichen mit dem Zusatz"bS'. Die Form des Eßbehälters 42 illustriert einen BehälteHyp, bei dem der Wulstabschnitt 38b auch als Teil der Stapelfunktion bei mehreren gleichen Behältern dienen kann. Bei dieser besonderen Ausführung kann der oberste Abschnitt der Wulst 38b-mit dem Bezugszeichen 66 versehen-mit dem Ansatz 68, der mit Abstand darunterliegt, zusammenarbeiten, um die Stapelungsaufgaben in dem Randgebiet zu erfüllen. Der Abschnitt 68 kann, falls es gewünscht wird, eine Gestaltung ähnlich der in der Fig. 1 bei 48 gezeigten, haben, wobei der Abschnitt 66 den Platz des damit zusammenwirkendeh Ansatzes 5o der in der Fig. 1 gezeigten Ausführung einnimmt, Obgleich verschiedene besondere Ausführungen gezeigt und beschrieben wurden, ist es klar, daß noch viele Abänderungen vorgenommen werden können.

Claims

PßtentansprUche 1. Aus einer thermoplastischen Kunststoff-Folie hergestellter Gegenstand, gekennzeichnet durch peripher ununterbrochene Wände mit genau festgelegtem AbschluBrand, der mit einem aus den genannten Wandteilen gebildeten vergrößerten Wulstabschnitt versehen ist, nach innen gegenüber der normal etwa nach aufwärts gerichteten Ausdehnung der genannten Wandteile abgesetzt ist, und der praktisch frei von Fugen ist und einen gekrümmten Querschnitt besitzt, wobei der mittlere Wulstdurchmesser wesentlich größer ist, als die Dicke der benachbarten Wandabschnitte.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab seine Wände einstuckig zusammenhängend an dem dem genannten Abschlußrand gegenüberliegenden Ende durch eine etwa quer verlaufende Wand verbunden sind, um so einen becherförmigen Gegenstand zu bilden.
3. Behälter nach Anspruch 2 mit dünner Wand, dadurch gekennzeichnet, daB die besagten Wandabschnitte die Seitenwand des Behälters und die querverlaufende Wand den Boden bilden, wobei der Wulstabschnitt eine unterschnittene, Oberflächenform besitzt, die keine Partikel des Behälterinhalts festhält, wenn der Inhalt aus dem Behälter entfernt wird, und wobei der Wulst ferner eine Stützfläche für den Deckel bildet.
4. Behälter aus einer dünnen thermoplastischen Kunststoff-Folie, nach Anspruch 1 bis 3, wobei die peripher ununterbrochenen Seitenwände von einer als Boden dienenden Wand aufwärts und auswärts ausgehen und an ihrem freien Ende einen Wulst besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Seitenwände Stapelringe nahe dem Boden, Zwischnabschnitte und radial auswärts abgesetzte Seitenabschnitte, die sowohl den Zwischenabschnitten als auch dem genannten Wulst benachbart sind, aufweisen, daß der genannte Wulst einstuckig zusammenhängend mit den genannten Seitenwänden und einwärts in Richtung auf die Behälterachse hin von dem genannten Abschnitt der unmittelbar benachbarten Seitenwand abgesetzt ist, während der genannte Wulst praktisch frei von Fugen ist und einen gekrümmten Querschnitt besitzt, dessen mittlerer Durchmesser wes entlich größer ist als die Dicke der benachbarten Abschnitte der Seitenwände.
5. Behälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Wulst Teil eines Randgebiets ist, das einen radial verlaufenden abgesetzten Oberflächenteil umfaßt, der sich vertikal im Abstand unter dem genannten Wulst befindet, wobei der vertikale Abstand zwischen dem obersten Teil des genannten Wulstes und der genannten abgesetzten Oberfläche kleiner ist, als der vertikale Abstand zwischen den zusammentreffenden Oberflächen des genannten Stapelringes, wodurch das genannte Randgebiet beim Ineinandersetzen von mehreren derartigen Behältern nicht stört.
6. Behälter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Zwischenabschnitt der Seitenwand von dem Randabschnitt nach innen abgesetzt ist und einen sich auswärts erweiternden Kegelstumpf bildet, der aus der Schwenkung einer Erzeugenden um eine mit der Behälterachse zusammenfallenden Leitlinie entstanden ist, wobei der genannte Wulst auf dem Randabschnitt an seiner radial am weitesten nach innen liegenden Stelle radial außerhalb der Ebene liegt, die durch die genannte Erzeugende definiert wird, so daß auf diese Art ein Ineinanderstecken von meh-'reren derartigen Behaltern ermöglicht wird.
7. Behälter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände in einer ersten Ebene angeordnet sind und eine freie Endfläche mit eifern vergrdßerten Wulst bilden, der einstUckig zusammenhängend mit den genannten Seitenwänden verbunden und radial nach innen von der durch die genannten Seitenwände bestimmten Begrenzung abgesetzt, praktisch frei von Trennfugen ist und einen gekrümmten Querschnitt besitzt, wobei weitere Seitenwandltbsohnitte -21 einstückig zusammenhängend mit den vorgenannten Seitenwänden und von diesen radial nach innen soweit abgesetzt sind,sind, daß sie in eine zylindrische Form hineingesetzt werden können, die durch Verbindung der radial amweitesten nach innen vorspringenden Punkte des genannten Wulstes miteinander entstanden ist.
8. Behälter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Seitenwand im vertikalen und horizontalen Querschnitt gekrpmat ist, wobei die Different zwischen der größten und kleinsten radialen Ausdehnung dieser Seitenwand, gemessen an der Außenseite des Behälters, praktisch gleich dem Kontraktionsverhältnis des thermoplastischen Werkstoffes vom erwärmten zum kalten Zustand multipliziert mit dem Radius der kleinsten radiale Ausdehnung der genannten gekrümmten Wand ist.
9. Behälter nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine weitere Wand, die einstückig mit den anderen Wandabechnitten zueammenhängend und in einer Bbene angeordnet ist, die praktisch senkrecht zur Behälteraohee verläuft.
10. Ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes naoh Anspruoh 1 bis 9 mit einer untersohnittenen Randfläohe aus einer dünnwn Folie aus einem thermoplastischen Kunstatoff, daduroh gekennzeichnet, daß eine erwdrmte Folie aus thermoplastischem Kunststoff zwischen einander gegenüberstehenden, zueinander bewegbaren Formhälften anardnet, die die Stoffbahn erfassen und in die gewünschte allgemeine Form bringen, dab denn die Formhälften weiter gegeneinander bewegt werden, die so zuerst die Folie abzutrennen und dann die Schnittkante gegen andere Abschnitte des Gegenstands zwecks AneinandersehweiBens s bringen, so da. eine stark gekrummte Wulst an dem fertigen Gegenstand entsteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeihnet, daß die Schnittkante in Berührung mit dem äußeren, unmittelbar benachbarten Abschnitt des Gegenstands gebracht wird.
12. Verfahren zur Formung einer unterschnittenen Wulst an einem diinnwandigen Behältsr, nach Anßpruch 10 und 11 dadurch gekennzeichnet, daß zunächst naoheinander die an einander gegenUbarliegenden Seiten einer Folie aus erwErmten thermoplastischem Kunststoff angeordneten Form4älften zueinander hin bewegt werden, so daB der genannte Gegenstand gebildet und dann aus der genannten Folienbahn abgetrennt wird, wobei gleichzeitig der der Schnittkante benachbarte Teil nach innen gefaltet wird, so dab diese Schnittkante dort ansohweißt und an dem Behälter eine gskrfiwmte Wulst bildet.
13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittkante umgefaltet und ohne Trennfuge mit dem Ubrigen Behälter verschweißt wird.
14* Verfahren zur Herstellung einer Wulst an einem nach Anspruch 10 bis 13 hergestellten Gegenstand aus erwärmter donner thermoplastischer Kunststoffolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften in die genannte Folienbahn mit versohiedener Weiee eingreifen und eine ihnliche, aber nicht gleiche e Größe besitzen, so daB sie eine teleakopartige Relativbewegung zwischen ihnen gestatten, daß zunächat der Werkstoff fetsgeklemmt wird, um einen dichten Ansohluß zu erzielen, dann eine Druckdifferent auf die einander gegenüberliegenden Seiten der genannten Folienbahn gegeben wird, um ein Anlegen des Werkstoffes an die gruger geformte Formhälfte zu bewirken, dann durch eine teleskopische Bewegung der Formhälften ein Abtrennen des Werkstoffes an der Einspannstelle bewirkt, wird, dann duroh eine Fortsetzung der teleskopischen Bewegung der Fofmhälften das abgetrennte freie Ende abgequetscht und mit den unmittelbar benachbarten Abschnitten des Gegenstands verschweißt wird, und schließlich die Formhälften aus der vorgenannten Stellung zurückgenommen werden, wobei der fertige Gegenstand ausgeworfen wird.
15. Verfahren'nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dat3 die Druckdifferent wdhrond des Abtrennene und des Abquetschene des freien Endes aufrechterhalten wird, um einen Stützdruck während des Abquetachens zu erzeugen.
16-. Vorrichtung zum Herstellen eines Gegenstandes !.. it einem glatten, wulstigen unterschrittenen Rand aus einer erwärmten thermoplastischen Kunststaffolie, zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander in Tätigkeit tretenden Formhälften axial ausgerichtet # auf gegenüberliegenden Seiten der Folienbahn angeordnet sind, wobei die zuerst in Tätigkeit retende Formhälfte eine solche Oberflächenform mit einem Kantenabschnitt für den ersten Verformungsschritt hat, während die zweite Formhälfte eine entsprechende Form und Grolle besitzt und etwas kleiner als die erste Formhälfte ist, daß ferner eine Einrichtung zur Steuerung der genannten Formhälften vorhanden ist, um das Festklemmen der genannten Folienbahn zwischen den Formhälften zu bewirken, wobei die Steuereinrichtung eine Druckdifferent zwischen den gegenüberliegenden Seiten der genannten Folienbahn schafft, um ein Aufliegen auf der genannten Formoberfläche zu bewirken, ein Fortfahren in der relativen Bewegung der Formhälften veranlaßt, um zuerst ein Abtrennen der Folienbahn zu bewirken, den Gegenstand zu formen und dann die Schnittkante desselben abzuquetschen, diese mit benachbarten Abschnitten des Gegenstandes zu verschweißen und so einen glatten wulstigen unterschnittenen Rand an dem genanntrn Gegenstand zu erzeugen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dav die genannte Druckdifferent während des Abtrennens und Abquetsches der Kante des Gegenstands aufrechterhalten bleibt, um einen glatten, wulstigen, unterschnittenen Rand an dem genannten Gegenstand zu erhalten.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der ersten Formhälfte einen ersten kurzen axialen Abschnitt, der praktisch parallel zur Achse der Formhälften verläuft, sowie einen diesem ersten Abschnitt unmittelbar benachbarten zweiten axialen Abschnitt mit einer im Vertikalschnitt gekrümmten Form besitzt, wobei die radiale Ausdehnung des genannten zweiten Abschnitts an seiner Verbindungsstelle mit dem genannten ersten Abschritt kleiner ist, als die gröBte radiale Ausdehnung des genannten zweiten Abschnitts, und zwar um einen Betrag, der gleich oder geringer ist, als die radiale Ausdehnung an dem genannten ersten Abschnitt, multipliziert mit dem Kontraktionsverhältnis des genannten thermoplastischen Kunststoffs vom erwärmten zum abgekühlten Zustand, wobei ferner der genannte erste Abschnitt als Scherfläche dient und der genannte zweite Abschnitt dem Rand des zu bildenden Gegenstands eine Vorspannung verleiht, die das Umfalten des Randes während des Abquetschens der Schnittkanb erleichtert.