DE1964678C3

DE1964678C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Entformen eines innerhalb einer mit einer Formöffnung versehenen Form hergestellten Schaumkörpers

Info

Publication number: DE1964678C3
Application number: DE19691964678
Authority: DE
Inventors: Fleet Eugene; Ryan John William; Los Angeles Calif. Nuttall (V.StA.)
Original assignee: Mattel Inc
Current assignee: Mattel Inc
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1977-06-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entformen eines innerhalb einer mit einer Formöffnung versehenen Form hergestellten Schaumkörpers mit überwiegend geschlossenen Zellen und/oder einer undurchlässigen Außenhaut.

Aus geschäumtem Kunststoff bestehene Körper, so Puppen und dergleichen, werden im allgemeinen in einer Form getertigt. Bei diesem Verfahren wird im allgemeinen einem in einer Form befindlichen Kunststoffansatz ein Treibmittel beigemengt. Die Form kann während des Treibens bzw. Schäumens in Umdrehung versetzt und nachfolgend abgekühlt werden. Der Schaumkörper wird nach Abkühlung und ausreichender Erhärtung aus dem Inneren der Form entnommen.

Es ist ein Verfahren bekannt (US PS 12 01 b27). nach welchem ein Druck auf die Oberfläche von fertigen Hohlkörpern innerhalb der Form angelegt wird, um auf diese Weise den Hohlkörper von den Formwänden /u lösen, um also /u verhindern, daß er an diesen haften bleibt. Die bei diesem Verfahren verwendeten Formen sind geteilt, d. h. es isi selbst bei äußerst genauer Bearbeitung der Formtrennlinie nicht möglich, die Trennlinie im Inneren der Form vollständig verschwinden /u lassen. Es verhleihi demnach am lertigen Hohlkörper eine Abbildung der Trennlinie ir. Form einer Naht, wie dies auch in einem älteren Vorschlag (DT-OS 15 04 198) veranschaulicht ist. Die Nait muß aus Gründen äußerer Erscheinung entfernt werden, so insbesondere bei der Herstellung sogenannter »naturgetreuer« Nachbildungen. Auch nach ihrer Entfernung ist diese Naht immer noch etwas sichtbar, da die Schleifstellen in den meisten Fällen heller sind als die verbleibende Fläche des Schauinkörpers selbst.

Die Verwendung geschlossener Formen ist bei der Fertigung von Schaumköpern im allgemeinen nur dann möglich, wenn dies die Formgebung des Schaumkörpers zulaßt, d. h. dies trifft nur auf Schaumkörper geometrisch einfacher Gestaltung zu. Eine geschlossene einteilige Form zum Herstellen eines Körpers mit geometrisch einfacher Gestalt und ein Verfahren zum Entformen dieses Körpers durch Unterdruck in ,einem Inneren ist aus der US-PS 28 5b bJ2 bekannt.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche das Entformen von Schaumkörpern, insbesondere von komplexer Formgebung, bei Verwendung nahtloser Formen ermöglicht wird. Es soll insbesondere ermöglicht werden, den .Schaumkörper so aus der Form herauszunehmen, also zu entformen, daß diese sofort für den nächsten Schaum- oder Formvorgang verwendbar ist, also keiner weiteren manuellen Arbeilen bedarf.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Schaunikörper innerhalb des Formhohlraiimes zur Volumenreduzierung unter Druck gesetzt und während angelegten Druckes aus der Form herausgezogen wird.

Durch dieses Verfahren isi es möglich, ohne aufwendiges Mitlei verhältnismäßig kompliziert gestal-

iete Schaumkörper aus ihrer Form herauszunehmen, d.h. /u entformen, ohne daß bei diesem Verfahren Nahtstellen oder dergleichen am Schaumkörper verbleiben. Das Verfahren eignet sich bevorzugt zur Fertigung und zur Entformung von S'uppen naturgetreuer Nachahmung, da das Volumen der innerhalb der Form gefertigten Puppe so weit r duzierbar ist, daß die Puppe unter Druck befindlich den kleinsten Querschnitt der Form passieren kann.

Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens kennzeichnet sich durch eine Druckkammer zur Aufnahme der einen Schaurrikürpfcr enthaltenden Form, eine zum Herausziehen des zu verdichtenden Schaum körpers aus der Form dienende, an dem Schaumkörper verankerte Stange, welche sich vom Schaumkörper durch die Formöffnung und einen an der Druckkammer angeordneten druckdichten Verschluß aus der Druckkammer erstreckt, und einen zum Einleiten eines Druckmittels dienenden Anschluß a" der Druckkammer, za

Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist von konstruktiv einfachem Aufbau und kann für Formen beliebiger Ausgestaltung benutzt werden, d.h. die Druckkammer eignet sich /ur Aufnahme von Formen beliebigen Innenprofils bzw. -volumens, da es lediglich erforderlich ist. die Form in die Druckkammer einzubringen und innerhalb dieser /u fixieren, so beispielsweise mittels einer Haken- und ösenanordnung.

/.»eckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildung sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausfiihrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. _J5

F 1 g. I ist eine .Schnittansicht einer Druckkammer mit in dieser befindlicher Form: und

Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausfiihrungsform gemäß der Erfindung, bei welcher die /ur Fertigung und F.ntformung dienende Form außerhalb der Druckkammer angesetzt und mit dieser in Verbindung ist.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung /um Entformen findet eine Druckkammer 17 Verwendung, die an ihrer Oberseite einen Schraubbaren Deckel 21 aufweist. Innerhalb der Druckkammer 17 befindet sich eine Form 11, in welcher ein Schaumkörper 15 nach dem Schaumverfahren hergestellt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Schaumkörper 15 die Gestalt einer Puppe bzw. einer Nachahmung eines Menschen. Die Form U ist an ihrer Oberseite mittels einer Formöffnung 13 geöffnet. Die FormöH'nung H dient /um Einbringen des zu schäumenden Ausgangsmaterials als auch zum Entformen nachfolgend beschriebener Art. Die Form 11 kann innerhalb der Druckkammer 17 in beliebiger Weise festgehalten werden, im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 geschieht dies mittels einer Haken- und ösenanordnung 27, 29, mittels welcher die Form am Boden der Druckkammer eingehängt ist.

Der Schaumkörper 15 wird innerhalb der Form Il ausgeschäumt. Das Verfahren /ur Herstellung des Schaumkörpers 15 läuft dabei /weckmäßigerwcise so ab, daß der Körper überwiegend geschlossene /eilen und/oder eine undurchlässige Außenhaut aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, die Außenhaut ties Schaumkörpers 15. so beispielsweise der Puppe. n:iiiiriu'treii nachzuempfinden Die undurchlässige Außenhaut eignet sich auch In vorteilhafter Weise dazu, den Schaumkörper 15 leicht von der Innenwand der Form 11 »abschälen« bzw. abziehen zu können.

Gemäß Darstellung ist u;i der Oberseite der Druckkammer 17 ein druckdichter Verschluß 2J vorgesehen. Der Verschluß 2J kann dabei in der aus Fig. I ersichtlichen Weise am Deckel 21 angebracht sein. In die Druckkammer mündet fernerhin im /um Einleiten eines Druckmiuels dienender Anschluß 14. Dunh den druckdichten Verschluß 23 erstreckt siJi eine Stange 25 in das Innere der Form 11 und wird während des Ausschäumens des Schaumkorpers 15 in diesem verankert.

Das Entformen des 111 der Form befindlichen Schaumkorpers geschieht wie folgt: Durch den \n Schluß 19 wird ein Druckmittel, vorzugsweise Dr.uklult. mit einem Druck von zum Beispiel 7 bar eingeleitet. Während des Einleiteus \on Druckmittel ist dei Verschluß 2i in Verschlußlage. Bei dem genannten Druck von eliva 7 bur kanu ein .Seb;iun)koiper Ii innerhalb der Form Il aul ein Volumen /usamnieiige drückt werden, welches etw.i AiVAt des Volumens ohne Druckbelastung entspricht. Bei dem in I 1 g. I d.r.'t stell ten Schaumkörper stellt der Hakteil }l der i "im 11 normalerweise den schmälsten Bereich d.u. din\li welchen der Schaumkörper in zusammengedruckten Zustand hindurchgezogen weitlen muH. Der Dn^k innerhalb der Druckkammer 17 wird also su lange erhöhl, bis der Schaumkörper 15, alsn die Puppe. durJi den genannten I lalsieil Jl hindurch/iehh.ir ist. ohne dall hier/u besondere Kralle erforderlieh sind. I),is Hcr.uis /iehen des Schaumkorpers 15 aus der Form 11 geschieht mit der vorgenannten, im Schaumkörper veraiikcncn Stange 25. die sieh durch den Verschluß 2} crstrci ki und ohne Druckverlusi innerhalb des Verschlusses 111 Längsrichtung, d. h. gemäß Fig. 1 nach oben oder unten, bewegen läßt.

Wenn der Schaumkörper 15 durch Ziehen an ilei Stange 25 und unter gleich/eiligem Aufi echterhaliu¹ des Druckes aus der Form 11 herausgezogen ist. dann kann der Druck wieder reduziert weiden. Die Druckreduzierung geschieht zweckmäßigerweise uhei den Anschluß 19, sie kann aber auch durch gegebenen falls \orhandenc Druckminderventile an der Druckk.iin nier vorgenommen werden. Während der Druckt eduzierung nimmt der Schaumkörper 15. außerhalb vier Form II, jedoch immer noch innerhalb der Druckkammer 17 befindlich, sein normales Volumen wieder ein. d.h. er expandiert bis zu seiner ursprünglichen Große. Nach vollständigem Druckabbau wird der Deckel 21 geöffnet, um den Schaumkörper 15 mittels ikv Stange oder auf andere Weise vollständig aus der Druckkammer herauszunehmen.

Der auf diese Weise gebildete Schaumkörper weist keine Nahtstellen auf, da er in einer einteiligen Form 11 gefertigt wurde. Die nach dem I leraus/iehen tier Stange 25 verbleibende Öffivmg an der Oberseite des Schaumkörpers 15 kann auf einfache Weise verschlossen, so beispielsweise vergossen werden.

Fig. 1 läßt erkennen, daß die Druckkammer 17 eiw.i die doppelte Große der I orm 11 aufweisen muß. um den Schaumkörper 15 innerhalb der Druckkammer ν ollstan dig herausziehen /11 können. In I 1 g. 2 ist eine Aiisfühningsform einer Von κ htimg zum I ntloruieii dai gestellt, bei welcher die Druckkamiiinier etwa die Bauhohe bzw . Länge des Schaiimkorpers bcsitzi Λ11 du Unterseile der Druckkammer 17 belindei sk h cm Verschluß 55 auf wclilien die ein Imu lu'cu uulc

uilweisende I'ormöffnting 13 der l^:orm 11 aulschraub liar ist. Ιλ sind geeignete Milltel vorgesehen, mn den genannten Sehraubverschluß genügeiul abzudichten. Die Druckkammer 17 ist an ihrer gemäß I' i g. 2 oberen Sehe mit einem Deckel 33 versehen, welcher einen \ ei schlußkörpcr 39 tragt. Der VerschlußktSrper 39 ist in einer dem Verschluß 23 vergleichbaren Weise druck dicht ausgeführt und gestattet es. eine Stange 37 von außerhalb in die Druckkammer einzuführen. Die Stange wird so weit eingeführt.daß sie sieh am entgegengesetzten l.nde aus dem Verschluß 35 in die Tonn 11 erstreckt, dergestalt, daß die Stange 37 wahrend des Ausschau nieus innerhalb der lorm 11 mit dem Sehaumkörpcr verbunden, also an diesem verankert wird.

Das Umformen geschieht in einer der 'Vuslührungs form nach I i g. 1 vergleichbaren Weise, d.h. es wird /unüchsl über den Anschluß 19 ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, in das Innere der Druckkammer eingeleitet. Da die Druckkammer Tiber den Verschluß 35 mit der Form 11 in Verbindung steht, wird der in der lorm befindliche Schaumkorper in seinem Volumen reduziert. Auch bei der in I" i g. 2 dargestellten Auslührungslorm stellt der I laisteil der Puppe in etwa den engsten Querschnitt lür das Herausziehen des im Volumen reduzierten Schaumkörpers dar. Wenn der Schaumkorper nach ausreichender \ olumeni eduzie rung mit I bile der Stange 37 aus tier lorm Il herausgezogen ist. dann befindet er sich innerhalb der Druckkammer 17. Nun wird tier innerhalb der Druckkammer 17 bestehende Druck über den Anschluß

s 14 oder über ein geeignetes Druckminderventil abgebaut, so daß tier Schaumkorper innerhalb tier Druckkammer wieder sein ursprüngliches Volumen zurückgewinnt. Nach vollständigem Druckausgleich und Offnen des Deckels 33 kann tier Schatimkor^er aus

ίο tier Druckkammer herausgehoben werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung zum Umformen eignen sich für Schaum- oder kunstsiolfkörper verschiedenartigster Zusammensetzung. Der über den Anschluß 19 einleilbare Druck kann dabei ilen gegebenen Verhältnissen angepaßt werden, d. h. in einigen !"allen kann bereits eine geringe Druckerhöhung ausreichen, ilen innerhalb der I orm befindliehen Schaumkorper so weit in seinem Volumen zu reduzieren, daß er durch ilen engsten Querschnitt tier lorm herausgezogen werden kann.

Besondere lledcuiung kommen dem Verfahren und der Vorrichtung zum Umformen bei der Herstellung verhältnismäßig komplexer Schaumkorper zu. also be der I ertigung von Puppen und dergleichen, welche be

is Verwendung einteiliger l'ormen nahtlos hergestell werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entformen eines innerhalb einer mit einer Formöffnung versehenen Form hergestellten Schaumkörpers mit überwiegend geschlossenen Zellen und/oder einer undurchlässigen Außenhaut, dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Schaumköper innerhalb des Formhohlraumes zur Volumenreduzierung unter Dmck gesetzt und während angelegten Druckes aus der Form herausgezogen wird.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkörper einem Druck von wenigstens 1,4 bar ausgesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nachoen Vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Druckkammer (17) zur Aufnahme der einen Schaunikörper (15) enthaltenden Form (U), eine /um Herausziehen des zu verdichtenden Schaumkörperv aus der Form dienende, an dem Schaumkörper verankerte Stange (25), welche sich vom Schaumkörper durch die Formöffnung (13) und einen an der Druckkammer (17) angeordneten druckdichten Verschluß (23) aus der Druckkammer erstreckt, und einen /um Umleiten eines Druckmittels dienenden Anschluß {19) an der Druckkammer (17).

4 Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen an der Druckkammer aufschraubbaren druckdichten Deckel (21), an welchem der Verschluß (2J) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch }, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Druckkammer (17) befindliche Form (II) durch eine Haken- und ösenanordnung (27, 29) an der Wand der Druckkammer verankert ist.

b. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Formöffnung (13) dem parallel /ur Formöffnung liegenden Maximalquerschnitt des nach seiner Verdichtung aus der Torrn heraus/u/ichenden Schaumkörpers (15) entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß di; Druckkammer (17) wenigstens die doppelte Haulange der Form (11) aufweist.

8. Vorrichtung /ur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I und 2, gekennzeichnet durch eine Druckkammer, einen in die Formöffnung (13) der außerhalb dor Druckkammer befindlichen Form (II) einsetzbaren Verschluß (35), welcher an der Druckkammer angesetzt ist und das Innere der Form (II) mit der unter Druck zu setzenden Druckkammer verbindet, einen am entgegengesetzten Ende der Druckkammer angesetzten, druckdichtten Verschlußkö. per (39), eine zum Herausziehen des in der Form befindlichen Schaumkörpers in die Druckkammer dienende, von außen durch den Verschlußkörper (39), durch die Druckkammer (17), durch den Verschluß (35) und in die Form (11) sich erstreckende Stange (37), welche an dem zu entformenden .Schaumkörper verankert ist, und einen /um Einleiten von Druckmittel dienenden Anschluß (19) an der Druckkammer.

4. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß di?r Verschlußkörper (39) an einem druckdicht mit der Druckkammer verschließbaren Deckel (i)) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Druckkammer der Länge des aus der Form (II) in die Druckkammer zu ziehenden Schaumkörpers entspricht.