DE2050733A1

DE2050733A1 - Form zur Herstellung von Schaumstoffkörpern

Info

Publication number: DE2050733A1
Application number: DE19702050733
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 5000 Köln Feustel
Original assignee: Hennecke GmbH
Current assignee: Hennecke GmbH
Priority date: 1970-10-15
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1972-04-20
Also published as: FR2110467A1

Description

MASCHINENFABRIK HKNNECKIi GmbH, -Blft

Leverkusen, den ' ^¹ "»*· 1970

Mr/ksch.

Form zur Herstellung von Schaumstoffkörpern

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Form zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, die aus einem flüssigen Gemisch aus mindestens zwei Reaktionskomponenten herstellbar sind, insbesondere auf Basis Polyurethan; bestehend aus einem wärmeisolierenden Stützkörper, der den Forminnenraum umschließt und dessen Innenseite mit einer Metallschicht belegt ist.

Es ist bekannt, Schäumformen zu beheizen, um die Schäumreaktion und damit die Eigenschaften des späteren Schaumstoffkörpers zu beeinflussen. In der Regel bedient man sich hierzu der Durchiauföfen, in denen die Schäumformen vor und/oder nach dem Füllen aufgeheizt werden, Je nachdem, wie die Schäumreaktion ablaufen soll.

Es ist auch schon bekannt, ähnlich wie beim Gießen von Metallen, in der Formwandung an bestimmten Stellen metallische Wärmeleiter einzufügen oder den gesamten Forminnenraum mit einer metallischen Schicht auszukleiden, um durch eine Wärmespeicherung bzw. Wärmeabfuhr auf die Schäumreaktion insgesamt oder an gewissen Stellen der Form Einfluß zu nehmen. Am meisten verbreitet ist jedoch die Verwendung gegossener, erforderlichenfalls nachbearbeiteter

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Metallformen. Der Nachteil dieser metallischen Einbauten bzw. Metallformen liegt darin, daß sie nicht der Beheizung dienen, sondern lediglich einer groben Streuung des Wärmehaushaltes während des Reaktionsablaufs. Es ist aber andererseits notwendig, zur Beeinflussung des Reaktionsvorganges eine relativ schnelle Beheizung oder Kühlung der Porminnenflache zu erreichen und auch diese gegebenenfalls über die Formstandzeit zu variieren. Diese Forderungen sind im Prinzip bekannt, wurden aber bisher nicht erfüllt, da sich bisher keine konstruktiv einfache und sichere Lösung gefunden hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der be- ψ kannten Verfahren der Formbeheizung zu beheben und eine Form mit Heizelementen auszustatten, die diesen Forderungen gerecht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Stützkörper und Metallschicht eine elektrisch beheizbare Binlage eingebettet ist, die an eine elektrische Stromquelle angeschlossen 1st. Für diese Einlage sind die verschiedenartigsten Variationen möglich und sie kann in Ihrer Wärmeleitfähigkeit, Aufheizzeit und Abkühlzeit den Erfordernissen entsprechend gewählt werden. Das Wesentliche hierbei ist, daß die Einlage selbst eine relativ geringe Masse darstellt, die deshalb eine schnelle Anpassung bezüglich der Temperatur ermöglicht und durch den Stutzkörper nach außen hin isoliert ist. so daß kaum Wärmeverluste auftreten,

sondern die gesamte erzeugte Wärme auf die den Forminnenraum begrenzende Metallschicht einwirkt, die ebenfalls eine möglichst geringe, gut wärmeleitende Masse darstellt. Sie dient dem Wärmeübergang von der Einlage auf den sich in der Form bildenden Schaumstoffkörper.

Es hat sich als sinnvoll erwiesen» die dem Innenraum zugewandte Metallschicht nicht unmittelbar als elektrische Heizung zu benutzen, denn die Formen sind einem rauhen Betrieb ausgesetzt und es lassen sich für diese Metallschicht härtere Materialien

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verwenden als für einen elektrischen Leiter verwendet werden könnten. Andererseits müßte bei Verwendung einer elektrisch leitfähigen inneren Metallschicht als Heizung diese relativ stark gewählt werden, so daß eine hohe Wärmekapazität vorhanden ist, die ein entsprechendes langsames Aufheizen oder Abkühlen mit sich zieht, was gerade dem angestrebten Zweck entgegenwirken würde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Einlage z.B. aus einer Gewebebahn, einer Metallfolie, einem Metallskelett, einem Vlies oder einer leitfähiges Material enthaltenden Kunststoffolie. Damit sind dem Konstrukteur eine Reihe von Auswahlmöglichkeiten gegeben, um die Einlage entsprechend den Erfordernissen anzupassen, aumal jede dieser angegebenen Einlagen in sich noch verschiedene konstruktive Gestaltungen bezüglich Maße, Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit aufweisen kann.

Als besonders geeignet hat sich eine Kunststoffolie erwiesen, die als leitfähiges Material Graphit enthält. Diese Folie ist besonders schmiegsam und läßt sich besonders gut auf die oft komplizierten Innenflächen des Schaumstoffstützkörpers bzw. außen auf die Metallschicht auflegen, um damit einen engen Kontakt zu haben.

Vorzugsweise ist die Einlage mit dem Stützkörper und/oder der Metallschicht verklebt. Es versteht sich, daß man hierfür zur Metallschicht hin einen gut wärmeleitfähigen Kleber verwendet. Durch die Verklebung wird eine besonders gute Anschmiegung und Beibehaltung der Lage erzielt, so daß ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Einlage an einen Datenspeicher angeschlossen. Damit wird erreicht, daß die Form über die Formstandzeit gesehen, einem zeitlich

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wechselnden Heizstrom unterworfen werden kann.

Bei sehr komplizierten Formen läßt sich die Form fertigungstechnisch besser herstellen, wenn die Materialschicht aus mehreren, möglichst fugenlos aneinandergefügten Einzelteilen besteht. Diese wurden bisher zusammengeschweißt. Die Schweißstellen mußten dann einer sehr gründlichen Nachbearbeitung unterzogen werden, um eine glatte Forminnenfläche zu gewährleisten. Gemäß der vorliegenden Erfindung erübrigt sich nun das Schweißen, indem die Einzelteile der Metallschicht durch die Einlage miteinander verbunden sind. Die Stoßstellen zwischen den Einzelteilen sind in einfachster w Weise beispielsweise mit einem Metallkitt verstreichbar.

Die vorliegende Erfindung erlaubt die Anwendung des Formschäumens für viele Arten von Schaumstoffkörpern, wie beispielsweise Kühlmöbelgehäuse, Sitzpolster, Armstützen, Schuhsohlen, Einlagesohlen, Spielzeugartikel usw.

Insbesondere für komplizierte und in geringerer Stückzahl herzustellende Artikel bietet die vorliegende Erfindung eine rationelle Fertigung der Formen, denn mit den bisher bekannten Schäumformen war es nur möglich, bei relativ hohen Stückzahlen wirtschaftlich zu fertigen, weil eine Mindestanzahl von Formen für gleichartige Artikel eingesetzt werden mußten, um die Fabrikationsstraße aus-" zunutzen, denn eine solche Fabrikationsstraße muß auf den bestimmten Formtyp jeweils eingestellt werden. Bei der erfindungsgemäßen Form kann man die gleiche Fabrikationsstraße für die verschiedenartigsten Formteile bzw. Formen benutzen, da jede Form individuell beheizbar ist.

Insbesondere in Verbindung mit einem Datenspeicher lassen sich hier große Ersparnisse gegenüber den vorbekannten Fertigungsmethoden erzielen.

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Beispiel 1t

Eine Sitzkissenform in Alurainiumausführung ist in der vorbekannten Weise im Gießverfahren hergestellt und hat ein Gewicht von 25 kg. Der Wärmebedarf beträgt 545 Kcal für das Schäumen eines Sitzkissens bei einem Temperaturunterschied von 1QO⁰C. Die Form ist dabei von 4O°C auf 14O°C zu erwärmen. Die Formstandzeit zum Erhitzen der Form um 1OO°C betrug 7 min. Die Abkühlung um 100 ⁰C erfolgte in oa. 10 min.

Beispiel 2t

Die erfindungsgemäße Sitzkissenform für ein gleichartig gestaltetes Sitzkissen wie in Beispiel 1 besteht aus einem Blechkasten, der mit Polyurethanhartschaumstoff ausgeschäumt ist, welches das Isoliermaterial darstellt. Aus dem HartschaumstoffStützkörper ist das Negativ des zu schäumenden Sitzkissens ausgespart und die Innenwandung mit einer Heizfolie belegt, welche folgenden Aufbau hat: Zwieohen zwei Polyesterfolien befindet sich eine Kohlenstoffverbindung als elektrischer Leiter. Die Gesamtdicke beträgt 0,5 mm bei einem Flächengewicht von 100g/m². Der elektrische Widerstandswert ist 120/1/Flächeneinheit bei einer Spannung von 220 V.

Auf die Heizfolie ist ein Stahlblech von 1,0 mm Stärke mittels eines Zweikoiaponentenklebers aufgeklebt. Das Gewicht der Form beträgt lediglich 10,4 kg. Der Wärmebedarf für die Herstellung eines Sitzkissens liegt bei 114 Koal, wobei ebenfalls eine Temperaturerhöhung um 100⁰C von 40⁰C auf 14O⁰C zugrunde gelegt ist. Die Zeit für die Zufuhr der Wärmemenge beträgt 4 min. Die Abkühlung um 100⁰C erfolgt in oa. 5 min.

In einer Zeichnung ist die erfindungsgemMße Schäumform an einem

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Ausführungsbeispiel in Querschnitt dargestellt und nachstehend näher erläutert, Ss

Figur t die Schäumform im Querschnitt und

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Forminnenwan«l«»g ie Querschnitt·

Die Schäumform besteht aus einem Unterkasten 1 und eine» Oberkasten 2. Der Unterkasten 1 ist a**fgebaut au© eine» Blechgehäuse w dessen Innenraum mit eine« Hartschaumstoff-Stützkörper 4 auegeschäumt ist. |n analoger Weise besteht der Formoberkasten 2 aus einem äußeren Blechgehäuse 5 und einen Hartschaumstoff-Stutzkörper 6. Aus den Hartschaumstoff-Stützkörpern 4 bzw. 6 ist der Formhohlraum J ausgespart« der in vorliegenden Falle der Gestalt eines Sitzkissens entspricht. Die zum Forminnenraum 7 zeigenden Flächen der Hartschaumstoff-Stützkörper k bzw. 6 sind nlt einer Heizeinlage belegt, welche aus einer Polyesterfolie besteht, die durch eine Kohlenstoffverbindung als Füllmaterial elektrisch leitend gemacht worden 1st. Die Heizeinlage besitzt eine Stärke von O«5 mm. Ihr Gewicht beträgt 100 g/m . Der Widerstandswert ist auf 120/1/Flächeneinheit eingestellt. Die Spannung beträgt 220 V.

' Die Heizeinlage 8 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen mit Verteilerschienen 9 und 10 versehen« an die die Stromleitungen 11 angeschlossen sind, welche über einen Datenspeicher 12 an eine Stromquelle 13 führen. Der Datenspeicher 12 gestattet die Vorgabe einer gewissen Stromstärke für eine gewisse Zeit. Die Heizeinlage 8 1st mittels einer Kleberschicht 14 (Figur 2) auf ein t< Stahlblech 15 von 1 mm Stärke aufgeklebt, das die Formwandung bildet.

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Claims

Patentansprüche:

t 1.1 Form zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, die aus einem riüssigen Gemisch aus mindestens zwei Reaktionskomponenten herstellbar sind, insbesondere auf Basis Polyurethan, bestehend aus einem wärmeisolierenden Stützkörper, der den Forminnenraum umschließt und dessen Innenseite mit einer Metallschicht belegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stützkörper (4,6) und Metallschicht (I5) eine elektrisch beheizbare Einlage (8) eingebettet 1st, die an eine elektrische Stromquelle (13) angeschlossen ist.
2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (8) aus einer Gewebebahn, Metallfolie, Metallskelett, Vlies oder leitfähiges Material enthaltende Kunststoffolie besteht.
3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie als leitfähiges Material Graphit enthält.
4. Form nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (8) mit dem Stützkörper (4,6) und/oder der Metallschicht (15) über eine Klebeschicht (14) verbunden ist.
5. Form nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (8) an einen Datenspeicher(12) angeschlossen ist.
6. Form nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (I5) aus mehreren aneinandergefügten Einzelteilen besteht und durch die Einlage (8) verbunden ist.

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