DE2542588B2 - Vorrichtung zum Unterdruck- oder Überdruckformen einer Folie - Google Patents
Vorrichtung zum Unterdruck- oder Überdruckformen einer FolieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdruck-
oder Überdruckformen einer Folie, z. B. aus warmverformbarem Kunststoff oder eines kalt- oder
warmverformbaren textlien oder textilähnlichen Stoffes, wie eines Gewebes, der durch einen elastischen
Überzug auf einer seiner Seiten luftundurchlässig gemacht ist, z. B. zu einem Überzug für Polster, nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche Vorichtung ist aus der US-PS 35 46 740 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind keine
besonderen Maßnahmen dafür getroffen, daß die Folie im Zuge der Verformung an der Formwand gleiten
kann; deshalb erfolgt insbesondere im Falle einer unregelmäßigen Formung der Formwand eine vorzeitige
Festlegung von Abschnitten der Folie an vorspringenden Teilen der Formwand, so daß hier im weiteren
Verlauf der Ausformung mit Rücksicht auf die Saugwirkung an der Formwand kein Dehnungsausgleich
mehr möglich ist. Da die Folie bei der bekannten Vorrichtung zwischen der Membran und der Formwand
angeordnet ist, könnte auch eine dort vorgesehene Verminderung der Reibung zwischen der Folie und der
Membran an einer solchen vorzeitigen Festlegung der Folie an der Formwand nichts ändern. Ein Schmiermittel
zwischen Folie und Formwand zur Vermeidung einer solchen vorzeitigen Festlegung würde die Folie
verschmutzen und die Durchlässe in der Formwand zusetzen. Wird durch übermäßigen Zug ein bereits an
der Formwand festgelegter Bereich der Folie über die Formwand mitgezogen, so können Oberflächenbeschädigungen
der Folie auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser bekannten Gattung zu schaffen, bei
der auch bei unregelmäßiger Formgebung der Formwand eine möglichst, gleichmäßige Dehnung der Folie
erzielt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß
durch ein Schmiermittel die Folie verschmutzt wird oder sich die Durchlässe in der Formwand zusetzen, und
ohne daß die Folie durch Obeflächenreibung oder dgl. in Mitleidenschaft gezogen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die den Gegenstand der Erfindung kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Danach ist zunächst vorgesehen, daß, wenn eine Membran verwendet wird, die Membran zwischen
Formwand und Folie eingespannt ist. Da die Membran perforiert ist, wird durch die zur Formung eingestellten
Druckverhältnisse zunächst die Folie an die Rückseite der Membran angedrückt und dort festgelegt. Im
weiteren Verlauf bewegen sich Folie und Membran ohne Relativbewegungen, so daß die Oberfläche der
empfindlichen und zumeist vorgewärmten Folie vor schädlichen Reibungsbeaufschlagungen sicher ist. Durch
den Kunstgriff der Unterteilung des Formkastens in wenigstens zwei Kammern, die beim Formen unterschiedliche
Drücke halten und dabei nur über den gemeinsamen Formhohlraum in Verbindung stehen,
wird ein Gasfilm entlang der Oberfläche der Formwand zwischen den Bereichen der beiden Kammern geschaffen
und durch diesen Gasfilm eine vorzeitige Festlegung der durch Folie und Membran gebildeten Verformungseinheit gegen die Formwand vermieden. Erst dann,
wenn die Folie im wesentlichen die gewünschte Form erreicht ha!, kann der Gasfilm durch Druckausgleich der
beiden Kammern unterbrochen werden und damit die Membran mit der Folie vollends an die Formwand
angelegt werden. Insbesondere dann, wenn die Formgebung der Formwand nicht zu unregelmäßig ist, kann
auch ohne eine Membran gearbeitet werden, da der Gasfilm eine schädliche Reibungsbeaufschlagung der
nackten Folie durch die Formwand ebenfalls verhindert.
Auf diese Weise lassen sich somit auch stark unregelmäßig ausgebildete Gegenstände wie etwa
Polster für die Sitze von Automobilen und Flugzeugen problemlos herstellen.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird eine weitere Verminderung der Gefahr irgendwelcher
Relativbewegungen zwischen der Folie oder dem Gewebe und der Membran erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
F i g. 1 bis 3 schematisch vereinfacht verschiedene Arbeitsstufen bei der Formung von Gewebe in einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Membran mit variabler Dicke und
Fig.4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Die Erfindung wird nachstehend zunächst anhand des ersten Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1 bis 3
beschrieben, bei dem eine zusätzliche Membran vorgesehen ist.
In F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Unterdruckformen eines Gewebes 1 im Querschnitt dargestellt, mit der der
Überzug eines Polsters aus weichem geschäumtem Kunststoff geformt werden soll und die auch als
Gußform zum Abguß der Schaummasse auf dem ausgeformten Gewebe dient. Die Vorrichtung weist
eine Formmatrize 2 auf, die als Formkasten ausgebildet ist und eine Formwand 3 aufweist. Die Formwand 3 ist
mit Durchlässen 4 versehen, durch die hindurch sich der im Formkasten 5 erzeugte Unterdruck auch im
Formhohlraum 7 der Formmatrize aufbauen kann. Der Innenraum des Formkastens unterhalb der Formwand 3
ist in zwei Kammern 5a und eine Kammer 5b unterteilt, in denen bis zum Ende des Ausformens ein unterschiedlicher
Gas- oder Luftdruck aufrechterhalten wird, der wegen der Symmetrie der Formwand 3 in den
Kammern 5a gleich ist. Je nachdem, in welcher der Kammern der Druck größer ist, ströirit ein Gas- oder
Luftfilm von der Kammer 5b nach den beiden Kammern 5a oder umgekehrt Zur Erzeugung des Unterdruckes
und des Differenzdruckes im Formkasten 5 weist dieser einen Sauganschluß 6a und 6b zur Verbindung mit einer
Saugpump«: auf, die Luft aus dem Formkasten 5 und durch die Formwand 3 hindurch aus dem Formhohlraum
7 absaugt Die Sauganschlüsse 6a und 6b sind an die zugeordneten Kammern 5a und 5b angeschlossen.
Das Gewebe 1, das in der Formmatrize 2 geformt werden soll, ist durch einen auf eine seiner Flächen
aufgebrachten elastischen Überzug 8 luftundurchlässig gemacht
Das so vorbereitete Gewebe 1 ist zusammen mit einer mit Perforationen 10 versehenen elastischen Membran
9 auf einen Umfangsrand 11 der Formmatrize 2 aufgesetzt und dort befestigt. Hierzu werden übereinanderliegend
die Membran 9 und das Gewebe 1 auf den Umfangsrand 11 aufgelegt, der beispielsweise mit einer
umlaufenden Dichtung 12 versehen ist, wonach die Membran 9 und das Gewebe 1 mittels eines
einstückigen Klemmrahmens 13 dicht am Umfangsrand 11 befestigt werden.
Die Membran 9 läßt an ihrer dem Gewebe 1 zugewandten Seite keine Gleitbewegungen zu, wozu
beispielsweise eine Antigleitschicht 14 aus PolyisobiUylen
aufgebracht ist, derart, daß das sich unter dem Einfluß des Unterdnicks gegen die Membran 9
anlegende Gewebe festgelegt ist und sich nicht gegenüber der Membran 9 verschieben kann.
Die Membran 9 weist eine variable Dicke auf, wobei die Dicke in den Bereichen 9', die sich an die weniger
tiefen Bereiche 3' der Formwand 3 anlegen sollen, geringer ist als die Dicke in Bereichen 9", die zur Anlage
an die tiefer gelegenen Bereiche 3" der Formwand 3 bestimmt sind.
Die dünnen Bereiche 9' der Membran 9 verformen sich schneller bzw. früher als die dicken Bereiche 9"; die
Verformung, welcher die Membran 9 unter dem Einfluß des Unterdruckes im Formhohlraum 7 der Formmatrize
ausgesetzt ist, wirkt sich zunächst an diesen dünnen Bereichen 9' aus.
Wie anhand der Fig. 2 veranschaulicht ist, dehnen sich die dünnen Bereiche 9' im Mittelteil und entlang des
Umfangsrandes der Membran 9 und gelangen zur Anlage an den weniger tiefen Bereichen 3' der
Formwand 3, ohne daß die dicken Bereiche 9" der Membran durch diese Verformung beeinflußt werden.
Das gegen die Membran 9 festgelegte Gewebe 1 folgt der Verformung der Membran und wird somit allein in
den Bereichen gedehnt, die an den Bereichen 9' der Membran 9 anliegen.
Wenn die dünnen Bereiche 9' der Membran 9 an den weniger tiefen Bereichen 3' der Formwand 3 der
Formmatrize 2 anliegen, wird durch den genannten Gas- bzw. Luftfilm die Reibung zwischen der Membran
9 und der Formwand 3 im Bereich der Kammer 5b fast völlig aufgehoben, so daß sich die Membran 9 auch in
diesem Bereich nahezu frei und gleichmäßig dehnen kann, wobei gleichzeitig und nachfolgend auch die
dicken Bereiche 9" der Membran verformt werden, wie
■> dies in F i g. 3 veranschaulicht ist, bis sie sich an die
tieferen Bereiche 3" der Formwand 3 anschmiegen. Diese Verformung wirkt sich in einer Dehnung der
Bereiche 9" der Membran 9> aus, was zu einer entsprechenden Dehnung des Gewebes 1 in den gegen
U) die Bereiche 9" der Membran festgelegten Bereichen des Gewebes führt.
Durch die fast völlige Vermeidung der Reibung aufgrund des Gas- bzw. Luftfilms und mittels einer
geeigneten Dickenverteilung kann selbst bei großen
'"> Tiefziehgraden erreicht werden, daß die Membran 9, obwohl sie einer in zwei Stufen ablaufenden, unterschiedliche
Bereiche der Membran erfassenden Verformung ausgesetzt ist, insgesamt eine gleichmäßige
Verformung erfährt. Das Gewebe 1, das unter der
■?u gemeinsamen Einwirkung des Unterdruckes und der
Reibung infolge der Antigleitschicht 14 der Membran gegen die Membran festliegt und daher überall genau
der Verformung der Membran folgt, erfährt somit in seiner Gesamtheit eine im wesentlichen gleichmäßige
2> Dehnung und weist in seiner Anlage an die Formwand 3
an allen Ste'len dieselbe Dicke auf.
In Fig.4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
in sich von dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich durch eine andere Formgebung der
Formwand 3. Bei der Vorrichtung gemäß Fig.4 weist
nämlich die Formwand 3 mehrere aufeinanderfolgende rillenartige Vertiefungen auf, so daß der Formkasten in
r> eine entsprechende Anzahl von Formkammern 5a und
5Zj unterteilt ist. Ferner besteht noch ein gewisser geringfügiger Unterschied bezüglich der Arbeitsweise,
da die Druckdifferenz zwischen den Kammern 5a und 5b nur bis kurz vor Ende des Ausformvorganges
mi aufrechterhalten wird. Kurz vor Ende des Ausformvorganges
wird nämlich der Druck zwischen den Kammern 5a und 5b angeglichen, so daß sich die Membran 9
zusammen mit der Folie 1 exakt an jede der Vertiefungen in der Formwand 3 anlegen kann.
■»■> Abgesehen von diesen beiden Unterschieden bestehen
sowohl bezüglich des konstruktiven Aufbaus als auch bezüglich der Funktionsweise keine Unterschiede
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen
■;i verwendet sind und auf eine nochmalige eingehende
Beschreibung der F i g. 4 verzichtet wird.
Wenn im Unterschied zu den beiden Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 1 bis 4 auf die Membran 9 verzichtet
wird, verläuft der gesamte Funktionsablauf in gleicher
r'"i Weise wie vorstehend beschrieben, denn die Membran 9
dient lediglich als zusätzliche Hilfe bei besonders großen Tiefziehgraden bzw. bei besonders starken
Vertiefungen in der Formwand 3. Insbesondere das erfindungsgemäße Hauptmerkmal der fast völligen
tu Reibungsaufhebung infolge des Gas- oder Luftfilmes ist
völlig unabhängig davon, ob eine Membran verwendet wird oder nicht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Unterdruck- oder Überdruckformen einer Folie, z. B. aus warmverformbarem
Kunststoff oder eines kalt- oder warmverformbaren textlien oder textilähnlichen Stoffes wie eines
Gewebes, der durch einen elastischen Überzug auf einer seiner Seiten luftundurchlässig gemacht ist,
z. B. zu einem Überzug für Polster, wobei die Folie abgedichtet am Unfangsrand der Formmatrize
insbesondere zusammen mit einer elastischen perforierten Membran mit ggf. örtlich unterschiedlicher
Dicke festgelegt ist, wobei während des Formens durch Fluidbeaufschlagung auftretende
Reibungskräfte vermindert werden, mit einem als Matrize dienenden Formkasten, dessen Formwand
Durchlässe zum Innenraum des Formkastens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membran (9) zwischen der Formwand (3) und der Folie eingespannt und der Formkasten (5) in
wenigstens zwei Kammern (5a, 5b) unterteilt ist, die beim Formen unterschiedliche Drücke halten und
dabei nur über den gemeinsamen Formhohlraum (7) miteinander in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Folie (!) zugewandte Seite der
Membran (9) eine Antigleitschicht (14), z. B. eine Polyisobutylenschicht, trägt.
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