DE2523114C3

DE2523114C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nahtloser Brustschalen

Info

Publication number: DE2523114C3
Application number: DE2523114A
Authority: DE
Inventors: Helmut Manhattan Beach Hennrich; Otto L. Huber; Herbert Magidson
Original assignee: Moldex/metric Inc Culver City Calif (vsta)
Current assignee: Moldex/metric Inc Culver City Calif (vsta)
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-24
Publication date: 1980-12-18
Also published as: JPS512554A; FR2329218A1; GB1504920A; FR2332716A1; IT1038485B; DE2523114B2; US3947207A; CA1060858A; DE2523114A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nahtloser Brustschalen, nach dem wenigstens eine Lage aus Vliesmaterial im Umfangsbereich eingespannt, dann unter Dehnung zu einem im wesentlichen konischen Formteil vorverformt und dieses in die endgültige Form gepreßt und stabilisiert wird.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer das vorzuformende Vliesmaterial im Umfangsbereich des zu bildenden konischen Formteils einspannenden Spannvorrichtung, einem Formkonus mit einer zur Vlieslage verlaufenden Konusachse und diner Antriebsvorrichtung zum Einpressen des Formkonus in die Vlieslage.

Bei einem bekannien derartigen Verfahren zur Herstellung nahtloser Brustschalen, werden nach der Bildung des konischen Formteils unter Wärmeeinfluß die Teile des mehrschichtigen Materials zwar gedehnl. jedoch erfolgt die Formgebung des konischen Formteils in erster Linie unter Wärmeeinwirkung. Bei ungleichmäßiger Wandstärke des herzustellenden Formkörpers läßt sich bei diesem bekannten Verfahren eine unterschiedliche Dichte und Härte in den verschiedenen Zonen des Formteils nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine nahtlose Brustschale mit zum Schalenumfang hin abnehmender Materialstärke und im übrigen einheitlichen Material- und Festigkeitseigenschaften herzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der bei der Verformung auftretenden Dehnung des Vliesmaterials mit vom Konusscheitel- zum Umfangsbereich hin abnehmenden mechanischen Haltekräften, die punktförmig und zum Umfang hin in abnehmender Dichte verteilt sind, pro Flächeneinheit entgegengewirkt wird, so daß die nahe dem Konusscheitelbereich am Vliesmaterial angreifenden Kräfte zuerst und die nahe dem Umfang angreifenden Kräfte zuletzt einer Materialdehnung entgegenwirken.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

ίο zeichnet sich dadurch aus, daß auf der Oberfiäche des Formkonus zahlreiche Dorne bzw. Stifte verteilt angeordnet sind, deren einzelne Achsen parallel zu der des Formkonus verlaufen und daß die Dorne bzw. Stifte vom Scheitelbereich zum äußeren Umfangsbereich des

!5 Formkonus in zunehmendem gegenseitigen Abstand angeordnet sind.

Die von der Oberfläche des Formkonus vorspringenden Dorne bzw. Stifte greifen während des Formvorgangs in das Faser-Vliesmaterial ein und wirken einer Materialdehnung quer zur Dornachse entgegen. Um die Dehnung zum Konusumfang hin zu verstärken, also die Matcräaldicke zum äußeren Rand der vorzuformenden Schale hin auslaufen zu lassen, ist die Dichte der für die Gegenkräfte ursächlichen Dorne bzw. Stifte in der Nähe des Konusscheitelbereichs relativ groß und nimmt zum äußeren Rand ab. Dadurch ergibt sich die angestrebte Materialhäufung im Scheitelbereich de- Brustschale und die Verringerung öor Materialstärke in deren Umfangsbereich, wobei anders als bei herkömmlichen Warm-Formpreßverfahren auch im Umfangsbereich der Brustschale die geforderte Materialweichheit bestehen bleibt.

Es bleibt also der Scheitelbereich der vorgeformten Brustschale praktisch ungedehnt, während die vom Scheitelbereich entfernteren Randbereiche des Formteils mit zunehmendem Abstand stärker gedehnt werden und in ihrer Materialstärke abnehmen. Dadurch entsteht die gewünschte Brustschalenform.

Zwar ist bereits die Anwendung eines Warm-Formpreßverfahrens zur Herstellung ei.i-r nahtlosen Brustschalenform zur Erzielung einer vorgegebenen Dickenverteilung des fertigen konischen Formteils bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch von einer Vlieslage gleichmäßiger Stärke zur Herstellung des konischen Formteils ausgegangen, so daß sich mit diesem Wärme '. ormpreßverfahren eine stark unterschiedliche Verdichtung des Materials ergeben kann, und zwar eine sehr hohe Dichte und damit Härte an den stark verformten und dünnen Zonen und eine relativ geringe Härte an den wenig verformten und damit dicken Zonen. Bei einer Materialanhäufung im Mittelbereich der konisch geformten Brustschale entstehen ■•elativ starre und wenig anschmiegsame Schalenumfangs/onen, die das Tragen der so hergestellten Brustschalen unbequem machen.

Bei einer bekannten Vorrichtung, mit der mehrere Materialschichten im Umfangsbereich einspannbar und mit einem Formkonus bei gleichzeitiger Wärmeeinwir kung zu einem konischen Fo^rmteil verformt werden können, bewirkt der Formkonus beim Verformen des Materials, daß dieses im Scheiteibereich des zu bildenden Konus besonders früh und stark gedehnt wird, so daß im Scheitelbereich eine geringe Materialstärke nach der Verformung verbleibt. Eine Materialstärkenverringerung ist jedoch gerade im Scheitelbereich einer Brustschale unerwünscht, da Brustschalen häufig auch zum Erwecken des Anscheins einer relativ großen Brust dienen sollen.

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Es ist jedoch bei der Ausbildung von Brustschalen gerade im Scheitelbereich eine relativ starke Materialanhäufung vorzusehen, die aber mit der bekannten Vorrichtung nicht erzielbar ist.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung nahtloser vorverfnrmter Formteile für Brustschalen,

Fig.2 eine vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2, wobei die Vorrichtung in geöffneter Stellung ist,

Fig.3 eine Ansicht von unten in einen der zur Spannvorrichtung gehörigen Klemmringe, gesehen in Richtung der Pfeile 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Formkonus, gesehen in Richtung der Pfeile 4-4 in F i g. 2,

Fig.5 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung mit einem eingespannten Vliesmaterialstück und

Fig.6 eine weitere Seitenansicht der Spannvorrichtung wobei sich der Formkonus mit einem vorverformten konischen Formteil in seiner oberfl Stellung befindet.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung mit zwei Arbeitsstationen zur Herstellung vorverformter Formteile für Brustschalen gezeigt. Die beiden Arbeitsstationen sind identisch, wobei die eine in geschlossener Stellung mit einem vorv^rformten konischen Formteil und die andere in für die Verformung eines Vliesmaterialstückes vorbereiteter geöffneter Stellung gezeigt ist.

Die Formvorrichtung ist auf einem Basisbauteil 10 angeordnet, das zu besseren Handhabung auf Beinen 11 aufgesetzt sein kann. Ein über dem Basisbauteil angeordnetes Gestell 12 trägt eine Spannvorrichtung zum Einspannen des vorzuformenden Vliesmaterialstücks 40 während des Vorformgangs. Mit Abstandsstücken 21 ist ein zur Spannvorrichtung gehöriger Klemmring 20 mit Abstand vom Basisbauteil 10 angebracht. Auf dem Gestell 12 ist oberhalb des Klemmring 20 ein Druckluftzylinder 30 mit einer Kolbenstange 31 angeordnet. Ein zweiter zum Klemmring 20 passender Klemmring 32 ist mittels eines in den Fig. 1—3 dargestellten Bügels 33 an der Kolbenstange 31 befestigt.

Im Betrieb der Vorrichtung wird, wie F i g. 2 zeigt, ein flaches Stück Vliesmaterial 40 auf den Klemmring 20 aufgelegt, worauf der Zylinder 30 den Klemmring 32 auf den Klemmring 20 aufsetzt und das Materialstück zwischen den beiden Klemmringen 32 und 20 einspannt. Bei der anschließenden Verformung des Materialstükkes bleibt die Spannvorrichtung geschlossen und hält das vorzüformende Materialstück im Umfangsbereich des zu bildenden konischen Formteils eingespannt.

Am Basisbauteil 10 ist koaxial zum Druckluftzylinder 30 und den Klemmnngen 20 und 32 der Spannvorrichtung ein zweiter Druckluftzylinder 50 mit einer Kolbenstange 51 angeordnet. De^r Hub der Kolbenstange 51 ist so gewählt, daß ein Formkonus 52 in ausgefahrenem Zustand eine Stellung einnimmt, in welcher die Verlängerung der Konusoberfläche die Innendurchmesser der Klemmringe 20 und 32 etwa den Einspannstellen schneidet.

Wie die F i g. 4—6 zeigen, sind auf der Oberfläche des Formkonus 52 zahlreiche Dorne bzw. Stifte 53 verteilt angeordnet, die ili das Vorzuformende Vliesmaterial 4P eindringen können und ein Dehnen des Materials ohne Gefahr des Zerreißen!, ermöglichen. Die Länge der

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65 Dorne bzw. Stifte 53 entspricht der Hälfte bis Dreiviertel der Dicke des Ausgangsmaterials. Die Stifte 53 können aus Stahl oder dergleichen hei gestellt Fein und in Bohrungen des Formkonus 52 eingepreßt, im Gesenk geschmiedet uder auf andere Weise befestigt sein.

Der Abstand der Stifte 53 beeinflußt das Maß der Dehnung des Materials, je enger der Abstand, umso geringer ist die Dehnung. In dem Bereich, in dem eine Materialstärkenverringerung unerwünscht ist, also in der Nähe des Scheitelbereichs des Formkonus 52, sind die Stifte 53 in geringem gegenseitigen Abstand angeordnet, während sie zum äußeren Umfangsbereich des Formkonus 52 hin in zunehmendem gegenseitigen Abstand vorgesehen sind.

Die Aufeinanderfolge der Arbeitsschritte bei der Vorformung einer nahtlosen Brustschale beginnt, wie beschrieben mit dem Auflegen eines unverformten ebenen Materilstückes auf die Oberseite des Klemmrings 20. Außer einem einlagigen Vliesmatenal können auch mehrere Materialschichten verwendet werden. Der Drucklüftzyiinder 30 wird nacli d--rn Auflegen des Materialstückes betätigt, was zu einer Abwärtsbewegung des Klemmrings 32 in Richtung des Materialstükkes und zu deren Einspannung zwischen den beiden Klem^ringen 20 und 32 führt. Die anschließende Betätigung des Drucklufizylinders 50 verursacht dann eine konische Verformung des Vliesmaterialstücks 40 durch den Formkonus 52.

Im Zuge der Aufwärtsbewegung Css Formkonus 52 wird beim ersten Kontakt eine Verformung des Materialstücks 40 durch den abgerundeten Scheitel des Formkonus 42 bewirkt, ohne daß eine merkliche Dehnung des Materials stattfindet Die ersten beiden Reifen der Stifte 53 auf der Oberfläche des Formkonus 52 dringen nämlich bereits nach einer geringen Auswölbung des Materialstücks in dieses ein. Zu diesem Zeitpunkt unterliegt das Vliesmaterialstück 40 nur einer sehr geringen Dehnung, und das Eindringen der Stifte 53 unterbricht eine weitere Materialdehnung zwischen den eingedrungenen Stiften 5i und dem Scheitel. Beim w eiteren Eindringen des Formkonus 52 beginnt sich das Material zu dehen. und die auf dem Formkonus 52 weiter unten angeordneten Stifte 53 dringen in das Vliesmaterialstück 40 ein. Sobald die Stifte 53 eingedrungen sind, dehnt sich das zwischen den eingedrungenen Stiften 53 und dem inneren Klemmdurchmesser der Klemmringe 20 und 32 liegende restliche Material. Da zunehmend weniger Material von den Stiften 53 erfaßt ist. ergibt sich eine dementsprechend erhöhte Dehnung des Materials bei der weiteren Verschiebung des Formkonus 52.

Wenn die Druckluftzv linder 30 und 50 danach gelüftet wellen, behält das konische Formteil die während des Vorformvorgangs gegebene Form bei und kann in dieser Form vorr Formkonus 52 abgenommen werden. Das auf diese Weise vorgeformte konische Formteil wird dann in bekannter Weise in eine zweiteilige Warm-Preßfom eingebracht und in dieser Form stabilisiert. Beirr· Preßvorgang wird das Material auf die erforderliche Dichte zusammengepreßt, d, h. auf eine Materialdichte, die ein gleichmäßiges und vollkommenes Anpassen und Anschmiegen der Brt»slschale an die Körperform gewährleistet. Der Harzbinder, durch den die Fasern des Ausgangsmaterials zusammengehalten werden, ist beim Einsetzen des Faservliesstücks noch nicht vollständig ausgehärtet, und die anschließende Erhitzung unter Zusatz von Harz auf eine Temperatur

von 150 bis 232" in der Preßform beendet den Aushärtevorgang und führt zu einer Brustschale, die genau der Kontur der Preßform entspricht. Diese Kontur bleibt stabil. Üblicherweise wird die Brustschale mit einem leichten weichen Gewehe, beispielsweise Trikot, Spitzen od. dgl. abgedeckt und/oder ausgefüttert. Dies kann dadurch erfolgen, daß die innere, die äußere oder beide Oberflächen des vorverformten Brustschalen-Formteils mit einem Polyurethankleber besprüht werden, worauf die haftende Verbindung des Futtermaterialstücks bzw. der Futtermaterialstücke der Schale gleichzeitig mit der Formung Und Aush tung der Schale selbst erfolgt. Polyürelhankle polymerisieren bei Wärmeeinwirkung, so daß e einzige Erwärmung in einer zweiteilgen Formpre gleichzeitig auch zum Auspolymerisieren des Polyu thanklebers und zur haftenden Verbindung des in Fc gepreßten Futtermaterialstücks auf der Brustsch führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung nahtloser Brustschalen, nach dem wenigstens eine Lage aus Vliesmaterial nn Umfangsbereich eingespannt, dann unter Dehnung zu einem im wesentlichen konischen Formteil vorverformt und dieses in die endgültige Form gepreßt und stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Vorverformung auftretenden Dehnung des Vliesmaterials mit vom Konusscheitel- zum Umfangsbereich hin abnehmenden mechanischen Haltekräften, die punktförmig und zum Umfang hin in abnehmender Dichte verteilt sind, pro Flächeneinheit entgegengewirkt wird, so daß die nahe dem Konusscheitelbereich am Vliesmaterial angreifenden Kräfte zuerst und die nahe dem Umfang angreifenden Kräfte zuletzt einer Materialdehnung entgegenwirken.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer das vorzuforniende Vliesmater'.al im Umfangsbereich des zu bildenden iConisCiicn ι crrntCtiS emspunnenueri opunnvorncntung, einem Formkonus mit einer zur Vlieslage verlaufenden Konusachse und einer Antriebsvorrichtung zum Einpressen des Formkonus in die Vlieslage, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Formkonus (52) zahlreiche Dorne bzw. Stifte (53) verteilt angeordnet sind, deren einzelne Achsen parallel zu der des Formkonus (52) verlaufen, und daß die Dorne bzw. Stifte (53) vom Scheitelbereich zum äußeren Umfangsbereich des Formkonui '52) hin in zunehmendem gegenseitigen Abstand angeordnet sind.