DE2542588C3

DE2542588C3 - Vorrichtung zum Unterdruck- oder Überdruckformen einer Folie

Info

Publication number: DE2542588C3
Application number: DE2542588A
Authority: DE
Inventors: Kurt 7312 Kirchheim Moser
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1975-09-24
Filing date: 1975-09-24
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US4087224A; DE2542588B2; IT1072560B; JPS5240578A; GB1549042A; FR2325483B3; DE2542588A1; FR2325483A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdruck- oder Überdruckformen einer Folie, z. B. aus warmverformbarem Kunststoff oder eines kalt- oder warmverformbaren tewtilen 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, wen^ 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 v/eiteren 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 vermiedeii. Erst dann, wenn die Folie im wesentlichen die gewünschte Form erreicht hat, 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 erfindun₆'sgemäßen 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 Formkästen 5 erzeugte Unterdrück 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, strömt ein Gas- oder Luftfilm von der Kammer Sonach den beiden Kammern 5a oder umgekehrt Zur Erzeugung des Unterdruckes und des Differen^aruckes im Formkasten 5 weist dieser einen Sauganschluß 6a und 6b zur Verbindung mit einer Saugpumpe auf, die Luft aus dem Formkasten 5 und durch die Formwand 3 hindurch aus dem Formhohlraum 7 absaugt Die Sauganschlüsse Ba und 6b sind an die zugeordneten Kammern Sa 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 umfangsraiid ίί der Furinnialrize 2 aufgesetzt und dort befestigt Hierzu werden übereinanderliegend die Membran 9 und das Gewebe 1 suf 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 Polyisobutylen aufgebracht ist, derart, daß das sich unter dem Einfluß des Unterdrucks 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 vtrformen 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 F i g. 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 anliege^ 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

ί dies in Fig.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

ίο 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

π 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

2» gemeinsamen Einwirkung des Unte druckes und der Reibung infolge der Aniigieitschiehl i4 -!er Membran gegen die Membran festliegt und daher überall genau der Verformung der Membran folgt erfährt somit in seiner Gesamtheit eine im wesentlichen gleichmäßige

2"i Dehnunf und weist in seiner Anlage an die Formwand 3 an allen Stellen dieselbe Dicke auf.

In Fig.4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt Dieses zweite Ausführungsbeispiei unterscheidet

w sich von dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich durch eine andere Formgebung der Formwand 3. Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 4 weist nämlich die Formwand 3 mehrere aufeinanderfolgende rillenartige Vertiefungen auf, so daß der Formkasten in

H eine entsprechende Anzah! von Formkammern 5a und 5b unterteilt ist. Ferner besteht noch ein gewisser geringfügiger Unterschied bezüglich der Arbeitsweise, da die Druckdifferenz zwischen den Kammern 5*. und 5b nur bis kurz vor Ende des Ausformvorganges aufrechterhalten wird. Kurz vor Ende des Ausformvorgang jS 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 F i g. 1 bis 3, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen

■so verwendet sind und auf eine nochmalige eingehende Beschreibung der F i g. 4 verzichtet wird.

Wenn im Unterschied zu den beiden Ausführungsbeispiplen ^e maß F i g. 1 bis 4 auf die Membran 9 verzichtet wird, verläuft der gesamte Funktionsablauf in gleicher Weise wie vorstehen j 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

fio Reibungsaufhebung infolge des Gas- oder Luftfilmes ist völlig Unabhängig davon, ob eine Membran v.er*endet wird oder nicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Unterdruck- oder Oberdruckformen 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 Oberzug 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 '., dadurch gekennzeichnet, daß die der Folie (1) zugewandte Seite der Membran (9) eine Antigleitschicht (14), z. B. eine Polyisobutylenschicht, trägt