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Verfahren zum Herstellen von mit einer Kunststoff-Folie überzogenen
Möbelteilen aus Hartschaumstoff sowie derartige, insbesondere nach dem Verfahren
hergestellte Iviöbelteile.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mit einer
Kunststoff-Folie uberzogenen Möbelteilen aus Hartschaumstoff und mit unebener, z.
B. entlang mehreren winklig aneinandergrenzenden Ebenen verlaufender Oberfläche,
wobei die Folie
an eine entsprechende Form angeschmiegt und mit
dem exotherm aufschäumenden Hartschaumstoff, wie Polyurethanschaumstoff oder ABS,
hinterschäumt wird, Wenn hier von öbelteilen die Rede ist, sollen darunter auch
andere Einrichtungsgegenstände oder Teile davon verstanden werden, wie Radiogehäuse,
Kästen, Bilderrahmen, Gardinenleisten, Verkleidungen und dgl, Auch Werkleidungen
aus mit einer kunststoff-Folie überzogenem Hartschaumstoff in Fahrzeugen und andere
derartige Teile können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
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Zur Herstellung von Schaumstoffteilen mit einem Folienüberzug mit
unebener Oberfläche, beispielsweise mit gekrümmter oder gewölbter Oberfläche oder
mit vorspringenden oder zurückgesetzten Oberflächenteilen, ist es bekannt, die Folie
zunächst im lIakuum-Tiefziehverfahren entsprechend zu verformen und danach in einem
gesonderten Arbeitsgang mit einem Kunststoffschaum zu hinterschäumen, Demgegenüber
schafft die Erfindung ein Verfahren, welches eine sehr viel einfachere Herstellung
von mit Kunststoff-Folie überzogenen flöbelteilen aus Hartschaumstoff erlaubt und
mit geringerem
verfahrensmäßigen und vorrichtungsmäßigen Aufwand
auskommt, Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art
dadurch erreicht, daß die Folie auf der Schaumstoffseite mit einem wärmeaktivierbaren
Kleber beschichtet wird, dessen Aktivierungstemperatur unter der Schmelztemperatur
der Folie liegt, daß die so beschichtete Folie in einer Form von in letztere eingebrachtem
Hårtschaumstoff-Vormaterial durch die beim Aufschäumen desselben entstehende Wärme
erweicht und durch den entstehenden Druck unter Dehnung gegen die Form gedrückt
wird, und daß hierbei durch die beim Aufschäumen freiwerdende Wärme der wärmeaktivierbare
Kleber aktiviert und mit dem Schaumstoff verbunden wird.
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Durch die Erfindung wird somit ein gesonderter Tiefzieh-Vorgang zur
Verformung der Folie vermieden. Uielmehr wird erfindungsgemäß nicht nur die Expansionskraft
des aufschäumenden Kunststoffes gleichzeitig auch zur Formgebung der Folie benutzt,
sondern darüberhinaus auch noch die durch die exotherme Schaumreaktion erzeugte
Wärme zur Erweichung der Folie und überdies zur Aktivierung eines wärmeaktivierbaren
Klebers zur Herstellung einer Klebverbindung zwischen der Kunststoff-Folie und dem
Schaumstoff ausgenutzt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verformung der Folie
normalerweise im thermoelastischen Bereich vorgenommen, weil im thermoplastischen
Bereich im allgemeinen die Rißgefahr zu groß ist. Falls diese Gefahr in Crenzfällen
nicht besteht, kann aber die Erweichung der Folie zu deren Verformung auch bis in
den thermoplastischen Bereich getrieben werden.
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Die Auswahl der zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeigneten Folie ist abhängig von der Verformbarkeit der Folie und dem erstrebten
Verformungsgrad unter Berücksichtigung des durch die Schaumreaktion zur Verfügung
stehenden Druckes und der bei der Schaumreaktion freiwerdenden und für die Erweichung
der Folie zur Verfügung stehenden Wärme. Die Verformbarkeit der Folie läßt sich
in vielen Fällen durch Auswahl der richtigen Foliendicke und des Folienmaterials
mit entsprechenden Uerfcrmungseigenschaften weitgehend an den erforderlichen Verformungsgrad
anpassen. Die bevorzugte Foliendicke liegt meist im Bereich zwischen 0,2 bis 0,4
mm. Das bevorzugte Folienmaterial ist PUCO Jedoch können auch Folien aus anderen
thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise ABS, Polystyrol und Mischpdymerisaten
vorteilhaft sein.
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In gewissen Grenzen kann der Verformungsvorgang auch durch Steuerung
der Schäumreaktion gesteuert werden, soweit hierdurch
die Endeigenschaften
des Schaumstoffes nicht unzulässig beeinträchtigt werden. Gegebenenfalls können
durch Übergang auf ein anderes Schaumstoffmaterial für die Verformung der Folie
bessere Druck- und Temperaturbedingungen erreicht werden.
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Andere Anpassungsmöglichkeiten stehen durch entsprechende Änderung
der Dichte der fertigen Schaumstoffstruktur und damit der in die Form eingebrachten
Menge des Schaumstoffvormaterials, und durch entsprechende Auswahl des für das Aufschäumen
verwendeten Treibmittels und der Treibmittelmenge zur Verfügung.
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In manchen Fällen kann der Verformungsvorgang auch noch durch zusätzliche
äußere Märmezufuhr oder Wärmeabfuhr, ggf. an örtlich begrenzten Stellen der Form,
beeinflußt werden.
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Durch konstruktive Anpassung der Gestaltung d.s herzustellenden Möbelteils
kann der Verformungsvorgang der Folie häufig zusätzlich beeinflußt werden. Beispielsweise
kann sich das Verfahrensergebnis durch Anderung der Wandstärke, ggf. durch Schaffung
örtlich unterschiedlicher Wandstärkenbereiche, verbessern lassen.
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Damit beim erfindungsgemäßen Verfahren verhindert ist, daß das Dehnen
der Folie unter dem Druck des aufschäumenden Kunststoffes ungleichmäßig wird und
ein unerwünschtes Nachrutschen der Folie bei der ggf. nur örtlich stattfindenden
Dehnung vermieden wird, ist die Folie in der Form vorzugsweise eingespannt gehalten.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Möbelteile mit
auf-der
Seite des Überzuges gewölbter oder gekrümmter Oberfläche, mit dort vorhandenen Vorsprüngen,
Vertiefungen, Ecken oder Kanten und dgl. herstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich auch zur Herstellung von Teilen mit räumlich struktuijerter Oberfläche,
z. B. mit Darstellungen in Art eines Flachreliefs, wie imitierte geschnite Flachreliefs
oder dgl.
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Für den beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Überzug eignen
sich besonders gut genarbte Folien. Es können jedoch auch glatte Folien mit Erfolg
verwendet werden, die beispielsweise als Lackersatz oder Lackgrundlage dienen. Auch
verspiegelte oder metallisierte Folien sind vielfach geeignet.
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Als Schaumstoffmaterial wird ein Polyurethanschaumstoff bevorzugt.
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Es können jedoch auch andere exotherm aufschäumende Kunststoffe, wie
ABS, verwendet werden.
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Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Schmelz-Klebverbindung ist die
Folie nach dem Festwerden des Hartschaumstoffes gegen ein Zurückfedern aufgrund
der nach der Verformung zurückbleibenden Dehnspannungen gehalten. Dadurch wird ein
nachträgliches Verziehen und ggf. Ablösen der Folie grundsätzlich vermieden. Übermäßige
Restspannungen im Überzug sollten jedoch, soweit dies durch die oben angegebenen
Beeinflussungsmöglichkeiten erzielbar ist, vermieden werden. Bei hohen Verformungsgraden
kann es ggf. zweckmäßig sein, die Folie durch ein übliches Verfahren vorzuformen,
so daß der dann noch bei der erfindungsgemäßen Verformung erforderliche Verformungsgrad
verringert ist.
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Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße
Verfahren ist die Herstellung von Möoelteilen, bei denen der Folienüberzug entlang
einer in sich geschlossenen Umfangsfläche vorhanden sein soll, Dies ist insbesondere
bei Gehäusen, wie Radiogehäusen, der Fall.
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Zur Herstellung derartiger Möbelteile nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird vorgeschlagen, die für den Überzug verwendete Folie in die Gestalt eines Schlauchabschnittes
zu bringen, welcher einen geringeren Umfang hat, als es der Endumfang des Überzuges
entlang der in sich geschlossenen Fläche des Möbelteiles ist. Dieser Schlauchabschnitt
wird dann wenigstens an seinem einen Ende in der Form eingespannt und durch Dehnung
unter dem Druck des in das Schlauchinnere eingebrachten aufschäumenden Schaumstoffvormaterials
aútf den Endumfang aufgeweitet. Wenn hierbei das Schaumstoffvormaterial anfänglich
in den Bereich des eingespannten Endes des Schlauchabschnittes eingebracht wird,
so daß es beim Aufschäumen zum anderen Ende des Schlauchabschnittes hin fortschreitend
mit der Folie in Kontakt gelangt, wird diese ausgehend vom eingespannten Ende nach
und nach je nach dem Fortschreiten des aufschäumenden Kunststoffes aufgeweitet und
fortschreitend an die Außenwand der Form angelegt.
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Hierdurch entsteht ein gleichmäßiger und faltenfreier Überzug.
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Vorzugsweise wird das einzuspannende Ende des Schlauchabschnittes
zum Einspannen auf den Endumfang gedehnt. Hierdurch lat sich meist eine gesonderte
Einspanneinrichtung vermeiden, vielmehr die elastische Kraft des gedehnten Endes
des Schlauchabschnittes für ein ausreichendes Einspannen ausnutzen.
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Bei dem erfindunseäen Verfahren kann der wärmeaktivierbare Kleber
jeweils unmittelbar vor der Verarbeitung der Folie auf diese aufgetragen werden.
Es kann jedoch auch ein entsprechender Folienvorrat mit bereits vorher darauf aufgetragenem
wärmeaktivierbaren Kleber angelegt werden oder es können handelsübliche Folien verwendet
werden, die mit einem wärmeaktivierbaren Kleber beschichtet sind.
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Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes, mit einer
Kunststoff-Folie überzogenes C'löbelteil, wie ein Radiogehäuse, ein öbelteil mit
imitierten geschnitzten Flachreliefs und dgl., aus exotherm aufgeschäumten Hartschaumstoff,
wie Polyurethanschaumstoff und ABS, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie mit dem Hartschaumstoff durch einen durch Wärme aktivierten Kleber
verbunden ist. wie aus den obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen
Verfahren
ersichtlich, ist bei einem solchen erfindungsgemäßen Möbelteil der Kleber durch
die beim Aufsch-äumen des Schaumstoffes entstehende Wärme aktiviert.
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Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung sind in der nachfolgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen
Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Möbelteil und Fig. 2 und 3 stark schematisierte
Darstellungen zur Erläuterung der Herstellung eines Gehäuses aus Schaumstoff mit
einem Folienüberzug unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens0 Aus Fig.
1 ist im Schnitt ein Teil einer Schaumstoffplatte 1 ersichtlich, die auf der einen
Seite mit einem Überzug 2 aus einer Kunststoff-Folie versehen ist, Der Überzug 2
ist über eine Klebschicht 3 aus einem durch Wärme aktivierten Kleber mit der Schaumstoffplatte
1 verbunden. Auf der Seite des Überzuges 2 sind durch diesen und den Schaumstoff
der Schaumstoffplatte 1 ausgewölbte Vorsprünge 4 gebildet,
Zur
Herstellung der Platte gemäß Fig, 1 wird in eine Form, die mit einer den Erhebungen
4 entsprechenden Gravur versehen ist, eine den späteren Überzug 2 bildende ebene
Folie eingelegt, die vorzugsweise an ihren freien Rändern in der Form eingespannt
gehalten ist, An der Schaumstoffseite ist die Folie bereits mit einer aufgebrachten
Schicht eines wärmeaktivierbaren Klebers versehen. Auf die Schaumstoffseite der
Folie wird nun ein Treibmittel enthaltendes Schaumstoffvormaterial aufgebracht,
welches in der geschlossenen Form exotherm aufschäumt. Durch die dabei freiwerdende
Warme wird die Folie erweicht und durch den beim Aufschäumen entstehenden Druck
in die den Vorsprüngen 4 entsprechende Gravur der Form eingedrückt. Danach wird
ebenfalls durch die freiwerdende Wärme beim Aufschäumen der wärmeaktivierbare Kleber
aktiviert. Nach dem Abkühlen ist somit der verformte Überzug 2 mit der Schaumstoffplatte
1 über die Klebschicht 3 fest verbunden.
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Gemäß den Fig. 2 und 3 wird ein vierseitiger, in sich geschlossener
Gehäuserahmen hergestellt, welcher aus Hartschaumstoff gebildet ist und auf seiner
Außenseite mit einem Überzug aus einer Kunststoff-Folie überzogen ist. Der Gehäuserahmen
wird in einer Form mit einem Formmantel 5, welcher an seinem Innenumfang die Umfangsabmessungen
des fertigen
Gehäuserahmens hat, und einem die Innenumfangsflächen
des Gehäuserahmens bildenden Kern 6 hergestellt. Zwischen Kern 6 und Mantel 5 ist
ein Spalt in der Form des fertigen Gehäuserahmens freigehalten. Am Boden der Form
wird der Spalt durch eine Grundplatte 7 überbrückt, welche mit einem Außenbund 8
um Foliendicke im Abstand von der Innenumfangsfläche des unteren Randes des Außenmantels
5 endet.
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Zur Herstellung des Gehäuserahmens wird die den Überzug bildende Folie
in Form eines Schlauchabschnittes 9, dessen Umfang in nicht gedehntem Zustand kleiner
als der Außenumfang des fertigen Gehäuserahmens ist, mit dem unteren Rand des Schlauchabschnittes
über den Umfang des Außenbundes 8 gedehnt und so an diesem eingespannt (vgl. Fig.
2)o In das Innere des Schlauchabschnittes 9 zwischen diesen und den Kern 6 wird
nun ein geeignetes Schaumstoffvormaterial eingebracht.
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Dieses kann bei abgenommenem Vorrichtungsdeckel 10 von oben her eingegossen
oder durch nicht gezeigte entsprechende Kanäle im Kern 6 eingeführt werden. In Fig.
2 ist derjenige Zustand gezeigt, bei welchem das Schaumstoffvormaterial 11 in ungeschäumtem
Zustand den Spalt zwischen dem unteren Teil des Schlauchabschnittes 9 und dem Kern
6 ausfüllt, Beim Aufschäumen des Schaumstoffvormaterials 11 wird der Schlauchabschnitt
9 fortschreitend von unten nach oben durch den entstehenden Druck gegen den Außenmantel
5 gedehnt,
wobei die beim exothermen Aufschäumen freiwerdende Wärme
zur Erweichung des Schlauchabschnittes zur Begünstigung des Aufdehnens ausgenutzt
wird. Beim andauernden Aufschäumen wird so der Schlauchabschnitt 9 ausgehend vom
unteren Ende nach oben sauber und glatt gegen die Innenfläche des Außenmantels 5
der Form angelegt, bis der Zustand gemäß Fig. 3 erreicht ist, wo der Schaumstoff
12 den Spalt zwischen Außenmantel 5 und Kern 6 der Form an der Innenseite des den
Überzug bildenden Schlauchabschnittes 9 vollständig ausfüllt. Durch die beim Aufschäumen
freiwerdende Wärme wird der an der Innenseite des Schlauchabschnittes 9 aufgetragene
wärmeaktivierbare Kleber unter Verbindung des Überzuges mit dem Schaumstoff 12 aktiviert.
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Nach dem Abkühlen des so hergestellten Gehäuserahmens und dessen Herausnehmen
aus der Form weist dieser einen glatten und faltenfreien Überzug auf.
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- Patentansprüche -