DE1920111B2

DE1920111B2 - Verfahren zum formschaeumen von schaumstoffkoerpern

Info

Publication number: DE1920111B2
Application number: DE19691920111
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Rudgisch, Edgar von, 5000 Köln Braunsfeld
Priority date: 1968-06-10
Filing date: 1969-04-21
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1920111A1; CH464509A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formschäumen von Schaumstoffkörpern aus mehreren Schaumschichten unterschiedlicher Einstellung durch stufenweises Überschäumen in einer oder mehreren Formen. Unter unterschiedlicher Einstellung sind Schaumstoffschichten verschiedener Härten zu verstehen. Man kennt Weichschäume, Halbhartschäume oder Hartschäume.

Zum Herstellen eines Sitzmöbels z.B. schäumt man mehrere Schaumstoffschichten unterschiedlicher Härte in einer oder mehreren Formen übereinander. Die tragenden Elemente des Sitzmöbels werden aus Hartschaum gebildet; Zwischenschichten aus Halbhartschaum und an der Oberfläche liegende Schichten, an die sich die in dem Sitzmöbel liegende Person unmittelbar anlehnt, werden aus Weichschaum geschäumt.

Zum Herstellen eines solchen mehrschichtigen Schaumstoffkörpers verwendet man entweder eine einzige oder mehrere Formen aus einem Formboden, einem Kern und/oder einem Einlagestück und einer Formhaube. Mit einer solchen Form wird stufenweise geschäumt. In der ersten Stufe wird der Schaumrohstoff für die erste Schicht in die Form eingegeben und dort zur Härte gebracht. In der nächsten Stufe wird eine Formhaube und/oder ein Formboden größerer Abmessungen verwendet. In den dabei entstehenden Hohlraum wird der Schaumrohstoff für die nächste Schaumstoffschicht eingegeben. Auf diese Weise geht man stufenweise weiter, bis man die gewünschte Anzahl von Schaumstoffen mit der gewünschten Härteeinstellung durch Ubereinanderschäumen oder Überschäumen erhalten hat.

Der Schaumrohstoff hat die nachteilige Eigenschaft, daß er an den Innenwänden der Form anhaftet, so daß er nach der Erstarrung nicht mehr ohne weiteres aus der Form herausgenommen werden kann. Um dieses Anhaften zu vermeiden, ist es bekannt, die Form vor dem Eingeben des Schaumrohstoffes mit einem flüssigen oder pastösen Trennmittel auf chemischer Basis zu behandeln. Dieses Trennmittel verhindert das Anbacken oder Anhaften des Schaumstoffes an den Formwänden.

Der unmittelbar nach dem Einfüllen des Schaumrohstoffes in die Form stattfindende Schäumvorgang läuft mit verhältnismäßig hoher Reaktionsgeschwindigkeit, unter Erwärmung und auch mit einem beträchtlichen Innendruck ab. Dieser Innendruck entsteht beim Aufschäumen und bei der Blasenbildung des Schaumrohstoffes, wenn dieser sein Volumen vergrößert und dabei in die letzten Aushöhlungen in der Form hineinläuft und diese ausfüllt. Insbesondere diese Reaktionswärme und der Innendruck des Schäumvorganges führen dazu, daß das Trennmittel nicht an den Formwänden haften bleibt, sondern mehr oder weniger in die Oberflächenschichten der sich bildenden Schaumstoffschicht hineinwandert. Dies setzt die Qualität der sich bildenden Schaumstoffschicht herab. Weiter bildet sich auf der Schaumstoffschicht auch eine Haut aus. Für den weiteren Verlauf bringt diese Haut zwei Nachteile. Der eine Nachteil liegt darin, daß die Haut eine glatte Oberfläohe hat. Dies ergibt sich daraus, daß die sich beim Aufschäumen in den Oberflächenschichten der Schaumstoffschicht bildenden Zellen dem Innendruck besonders stark ausgesetzt sind, da sie an die Formwand anstoßen und somit dem Druck nicht ausweichen können. Die sich in den Oberflächenschichten bildenden Zellen werden daher so weit zusammengedrückt, daß sie ihre hohle Struktur verlieren und zu massiven Körpern werden. An der

5 Oberfläche der Schaumstoffschicht befinden sich somit keine hohlen Zellen, sondern massive Gebilde, die zu der glatten Oberfläche führen. Diese glatte Oberfläche vermindert eine innige Verbindung mit der als nächstes aufzuschäumenden Schaumstoffschicht, die keine Haft- oder Verankerungsfläche vorfindet. Der zweite Nachteil liegt darin, daß die Haut verhältnismäßig hart ist. Die Härte der Haut erklärt sich daraus, daß die die Haut bildenden Zellen nicht eine hohle Struktur haben, sondern massive Körper sind, wie dies weiter oben erläutert wurde. Mehrere übereinandergeschäumte Schaumstoffschichten werden somit von verhältnismäßig harten Häuten durchzogen, wodurch die Gesamtelastizität und -Weichheit stark herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Ausbildung eines Verfahrens zugrunde, mit dem diese Nachteile beseitigt werden, die sich durch die Verwendung des Trennmittels ergeben.
Die nachteilige Beeinflussung der Qualität der Schaumstoffschichten durch das in sie hineingewanderte Trennmittel soll beseitigt werden.

Weiter soll die sich durch die Haut ergebende Verhärtung und Verminderung der Gesamtelastizität verhindert werden.

Schließlich soll auch dafür gesorgt werden, daß diejenigen Flächen einer Schaumstoffschicht, auf die eine weitere Schaumstoffschicht aufgeschäumt wird, rauh sind, so daß sich eine gute Haft- und Verankerungsfläche für die nächste Schaumstoffschicht ergibt.

Bei einem Verfahren zum Formschäumen von Schaumstoffkörpern aus mehreren Schaumstoffschichten unterschiedlicher Härteeinstellung durch stufenweises Überschäumen in einer oder mehreren Formen liegt der Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren so auszubilden, daß die einzelnen Schaumstoffschichten keine harte Außenhaut bilden und sich innig miteinander verbinden. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Form zur Bildung einer aufgerauhten Verankerungsfläche für die nächste überzuschäumende Schaumstoffschicht vor jedem Schäumvorgang an denjenigen Flächen der sich bildenden Schaumstoffschicht, auf die die nächste Schaumstoffschicht aufgeschäumt wird, mit einer Folie abgedeckt und diese Folie nach vollständiger Beendigung des Schäumvorganges und nach öffnen der Form von der Schaumstoffschicht entfernt wird.
Die Formvorgänge, wie das Zusammensetzen der Form aus Formboden, Kern und/oder Einlegestück und Formhaube sowie das Einfüllen der Schaumrohstoffe in die Form geht auf bekannte Weise vor sich. Jedoch werden diejenigen Stellen von Formboden, Formhaube und/oder Kern und/oder Einlegestück, an denen die nächste Schaumstoffschicht aufgeschäumt werden soll, mit der Folie abgedeckt. Nach dem Einfüllen, Aufschäumen und Erhärten des Schaumrohstoffes zu der endgültigen Schaumstoffschicht wird die Form auf übliche Weise geöffnet.

Die Folie hat ein Anhaften des Schaumstoffes an den Forminnenwänden verhindert, so daß Formhaube und Formboden sowie gegebenenfalls auch der Formkern und/oder das Einlegestück mühelos von-

Claims

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einander getrennt werden können. Die Folie haftet das nun ein leichtes Lösen der Folie von den Form-

an der Schaumstoffschicht an. Sie wird von dieser Innenwänden gestattet.

durch Abziehen oder Abreißen entfernt, wobei die Im vorstehenden wurde geschildert, daß die veran ihr anhaftenden Schaumstoffzellen von der Ober- schiedenen Schaumstoffschichten in einer einzigen fläche der Schaumstoffschicht abgerissen werden. Die 5 Form übereinandergeschäumt werden. Derjenige in der Schaumstoffschicht in einer gewissen Entfer- Innenraum der Form, den die nächste Schaumstoffnung von der Oberfläche liegender und offenen ZeI- schicht einnehmen soll, wird mit einem Kern und/ len werden aufgerissen und ergeben eine insgesamt oder einem Einlegestück ausgefüllt. Beim nächsten rauhe Oberfläche, in der sich die nächste Schaum- Schäumvorgang wird dieser Kern und/oder das Einstoffschicht verankern kann. io legestück nicht mehr in die Form gesetzt, oder es

In der deutschen Patentschrift 1128 124 wird ein wird ein Kern und/oder ein Einlegestück kleiner Verfahren zum Herstellen von Blöcken aus Schaum- Abmessungen genommen, so daß Raum für die stoffen mit offener Porenstruktur beschrieben. Auch nächste Schaumstoffschicht frei wird,
beim Herstellen dieser Schaumstoffkörper entsteht Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, die eine Deckhaut, die relativ hart ist und eine geschlos- 15 verschiedenen Schäumvorgänge in verschiedenen sene Porenstruktur aufweist. Zum Erzielen der ge- Formen vorzunehmen. In bestimmten Fällen bietet wünschten offenen Porenstruktur muß diese Deck- es Vorteile, die erste Schaumstoffschicht, z. B. den haut abgelöst werden. Hierbei geht man so vor, daß Hartschaum, in einer Form aufzuschäumen. In einer eine Folie nach Beendigung des Expansionsvor- zweiten Form wird die nächste Schaumstoffschicht, ganges des Schaumstoffes auf den gebildeten Schaum- 20 z. B. der Halbhartschaum, aufgeschäumt. Die dritte Stoffkörper aufgelegt, zum Anhaften gebracht und Schaumstoff schicht, z. B. der Weichschaum, wird in dann nach einer Verweilzeit von etwa 3 bis 5 Sekun- einer dritten Form aufgeschäumt. Bei diesem Verden wieder entfernt wird. Dabei reißt die Deckhaut fahren sind die erste und die zweite Form kleiner auf. Für das Verfahren gemäß der Erfindung ist dieses als bei dem Verfahren, bei dem nur eine einzige bekannte Verfahren kein Vorbild, da beim Verfahren 25 Form verwendet wird. Einlegestücke, mit denen der gemäß der Erfindung die Folie vor dem Schäumvor- Raum für die nächste Schaumstoffschicht frei gehalgang in die Form eingelegt wird, während das be- ten wird, fallen weg. Die Formen selbst werden einkannte Verfahren vollständig ohne Form arbeitet fächer. Fertigungstechnisch und vom Standpunkt und die Folie erst nach Beendigung des Schäumvor- eines rationellen Arbeitsablaufes ist es einfacher, in ganges auf den Schaumstoflkörper aufgelegt und auf 30 einer Form nur Hartschaum aufzuschäumen, in einer eine nicht näher beschriebene Weise zum Haften zweiten nur Halbhartschaum aufzuschäumen usw. Es gebracht wird. wird möglich, an einer Stelle bzw. innerhalb eines

In der schweizerischen Patentschrift 309 093 wird bestimmten zeitlichen Ablaufes nur Hartschaum zu ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Schicht- schäumen. Auf diese Hartschaumstücke werden in körpers beschrieben. Dieser Schichtkörper besteht 35 einem nächsten Arbeitsgang die Halbhartschaumaus Deckmaterialschichten mit einer dazwischen an- schichten aufgeschäumt. In einem dritten Arbeitsgeordneten Schicht aus Kernmaterial. Zuerst werden gang wird die dritte Schaumstoffschicht aufgeschäumt die beiden Deckmaterialschichten getrennt aus meh- usw.

reren mit Harz getränkten Schichten aus Glasgewebe Auch hierbei werden diejenigen Stellen von Formunter Anwendung von Druck und Hitze hergestellt. 40 boden, Formhaube usw., an denen die nächste Eine sogenannte zusätzliche Lage aus mit Harz ge- Schaumstoffschicht aufgeschäumt wird, mit der Folie tränktem Glasgewebe bildet dabei die Außenschicht abgedeckt.

der Deckmaterialschicht. Diese zusätzliche Schicht Ein erfindungsgemäß hergestellter, aus mehreren

wird nach der Aushärtung der Deckmaterialschicht Schaumstoffschichten bestehender Schaumstoff-Form-

abgeschält und legt dabei eine rauhe Oberfläche frei. 45 körper weist nicht mehr die harten Häute zwischen

Mit diesen rauhen Oberflächen werden die beiden seinen einzelnen Schichten auf, so daß ein durch und

Deckmaterialschichten auf die Kernmaterialschicht durch elastischer, weicher Körper entsteht, der sich

aufgebracht und mit dieser verleimt. Auch dieses be- nur aus den Schichten der gewünschten Härten und

kannte Verfahren ist kein Vorbild für das Verfahren Einstellung zusammensetzt.

gemäß der Erfindung. Die sogenannten zusätzlichen 50 Weiter wird die Qualitätsminderung vermieden, Schichten werden integral mit den übrigen Lagen der die sich durch die Einwanderung des Trennmittels beiden Deckmaterialschichten verbunden und von in die Oberflächenschichten des Schaumstoffes ergibt, diesen nach der Aushärtung abgezogen, um eine Die Wahl der Schaumrohstoffe wird durch die rauhe Oberfläche zur Verankerung der gänzlich Verwendung der Folie nicht beeinflußt. Das Veranderen Kernmaterialschicht in einem späteren ge- 55 fahren gemäß der Erfindung ist bei sämtlichen trennten Arbeitsgang zu bilden. Schaumrohstoffen anwendbar, z. B. bei Urethanen,

Insbesondere bei komplizierten Formen mit sehr Polymeren, Polyestern, Elastomeren, Polyäthern,

stark unebenen Forminnenwänden kann der Fall ein- auch in Verbindung mit Isocyanaten und Phenolen, treten, daß der Schaumstoff beim Aufschäumen in

geringem Umfang in den Zwischenraum zwischen 60 Patentansprüche:
Forminnenwand und Folie eindringt. Dies würde dazu führen, daß die Folie z.B. infolge des beim Auf- 1. Verfahren zum Formschäumen von Schaumschäumen entstehenden Druckes und der gleichzeitig Stoffkörpern aus mehreren Schaumstoffschichten entstehenden Hitze an der Forminnenwand anhaftet unterschiedlicher Härteeinstellung durch stufen- und sich damit nach dem Öffnen der Form einem 65 weises Überschäumen in einer oder mehreren Herausnehmen widersetzt. In solchen Fällen werden Formen, dadurch gekennzeichnet, daß die Forminnenwände vor dem Auflegen der Folie in die Form zur Bildung einer aufgerauhten Verbekannter Weise mit dem Trennmittel behandelt, ankerungsfläche für die nächste überzuschäu-

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Schaumstoffsclticht vor jedem Schäumvorgang an denjenigen Flächen der sich bildenden Schaumstoffschicht, auf die die nächste Schamnstoffschicht aufgeschäumt wird, mit einer Folie abgedeckt und diese Folie nach vollständig ger Beendigung des Schäumvorganges und nach öffnen der Form von der Schaumstoffschicht entfernt wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Forminnenfläche mit der Folie abgedeckt wird,

3, Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form mit einer Folie aus. einem mit dem Schaumrahstoff verträglichen Kunststoff oder aus einem Textilmaterial abgedeckt wird·