DE2922802C2 - Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen - Google Patents
Vorrichtung zum dichten Verschließen von FormenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen, insbesondere zum Herstellen
von Forinteilcn aus Polyurcthan-Wcichschauin, mit einer als elastischer Hohlkörper ausgebildeten, mit
Druck beaufschlagbaren elastischen Dichtung, sowie mit der Dichtung zugeordneten Dichtflächen, gegen die
die Dichtung anpreßbar ist.
In der Polstermöbel- und Fahrzeugindustrie werden in steigendem Maße Formschaumteile der Polyurethanweichverschäumung
zur Polsterung verwendet. Die Formen, die zur Herstellung von Formtcilen aus
PUR-Wcichschaum dienen, bestehen meistens aus zwei Teilen und werden entweder aus Aluguß oder
Kunstharz hergestellt. Kunstharzformen sind wesentlich billiger als Alugußformen, haben aber auch eine
geringere Eigenstabilität. Auf der anderen Seite können Kunstharzformen mit einer größeren Maßnaltegenauigkeit
hergestellt werden als Alugußformcn. Hm Maßhaltegenauigkeit
und Eigenstabilität in einer Form zu vereinen, wurden neuerdings Formen hergestellt, die
außen aus einem Alugußkörpcr bestehen und innen mit einer etwa 0,5 cm dicken Kunstharzschicht ausgekleidet
sind.
Die hohen Anforderungen an die Eigenstabilität der Form resultieren daraus, daß man, um die Form dicht zu
bekommen, beim Schließen Schließkräfte bis zu ΙΟ6 Ν
(100 Mp) pro Form wirken läßt. Der Schäumprozeß in der Form läuft bei einem Druck bis maximal 1 MPa ab;
bei Weichschaum sind es in der Regel etwa 0,3 MPa. Diesem Druck muß die Form standhalten und außerdem
muß sie dicht bleiben, ansonsten geht die Form zu Bruch bzw. treten größere Materialverluste auf, die sich am
ίο Schaumteil als Grat zeigen.
Bei einer bekannten Vorrichtung wird die Dichtheit der Form dadurch erreicht, daß zwei planparallel
ausgeführte feste Dichtkanten von hoher Oberflächengüte durch Schließkräfte, die von außen auf die Form
einwirken, so fest aufeinandergepreßt werden, daß zwischen ihnen kein Material austreten kann. Unter
dem Schäumdruck von etwa 0,3MPa dringt das Material aber schon in Spalte ein, die nur 0,03 mm dick
sind. Daran liegt es, daß an die Präzision einer Weichschaumform außerordentlich hohe Anforderungen
gestellt werden. Trotz aller Bemühungen um Präzision beim Bau der Form gelingt es zur Zeit in der
Praxis nicht, den Materialaustritt an den Dichtkanten vollkommen zu verhindern.
2-j Die Lage der Dichtkanten ist am Schaumteil durch
einen Grat markiert, der im günstigen Falle etwa 1 %, in ungünstigen Fällen 5% und mehr vom eingesetzten
Material ausmacht. Dieser Grat muß sauber verschnitten werden, bevor das Schaumteil weiterverarbeitet
JO wird. Für das Entfernen des Grates vom Schaumteil wird etwa genau so viel Arbeitszeit benötigt, wie für die
Herstellung des Formteils selbst. Die Beseitigung des Grates erfolgt oft mit einem scharfen Messer von Hand
und ist auch noch deshalb problematisch, weil sie ohne
Ji Beschädigung des Formteils erfolgen muß. Das gelingt
nicht in jedem Fall. Deshalb versucht man, die Dichtkanten beim Bau der Form an der .Stelle des
Formteils verlaufen zu lassen, wo Ungenauigkeitcn keine entscheidende Rolle spielen.
■to Es wurde auch bereits der Einsatz von elastischem
Material an den Dichtkanten zum Zwecke der Vermeidung der Gratbildung am Schaumteil getestet
und er hai sich entgegen allen Erwartungen nicht bewährt. Relativ weiches elastisches Material dichtet
■>r> zwar zunächst gut ab, nach mehreren Entformungen ist
aber das Dichtmaterial so stark beschädigt und der Matcrialaustritt so groß, daß die Form nicht mehr
verwendet werden kann. Weiches Dichtungsmaterial hält den Belastungen nicht auf die Dauer stand, die
ν.) durch Öffnen und Schließen der Form entstehen. Der
Einsatz von härterem, aber immer noch elastischem Material ergab ebenfalls nicht den gewünschten Erfolg.
Einerseits, weil die Lebensdauer der Dichtkante trotzdem zu gering blieb und die Gefahr der
>"> Beschädigung unter den Bedingungen der Praxis nach
wie vor hoch war, und andererseits, weil bei Verwendung von relativ hartem elastischem Material
der Effekt für die Abdichtung der Form nur gering war. Die Gratbildung konnte dadurch nicht entscheidend
(>u verringert und keinesfalls vollständig ausgeschlossen
werden.
Zur Vermeidung der Gralbildung wurden bereits viele Versuche unternommen. So wurden leurc,
eigenstabile Formen gebaut, wobei die Anforderungen
i'-> an die Präzision der Form sehr weit getrieben wurden.
Es wurden hohe Schlicßkräftc von über IOh N (100 Mp)
auf die Formen zur Einwirkung gebracht und es wurde die Verwendung von elastischem Material an den
Dichtflächen getestet. Das alles hat die Kosten für die
Herstellung von Formen sehr stark erhöht, wobei Einzelformen mit 150 000,— DM Kosten heute keine
Seltenheit mehr darstellen. Auch dei· Betrieb von Formen ist dadurch sehr teuer geworden, da einmal der
Energieaufwand für das Öffnen L-yd Schließen von
diesen Formen sehr hoch ist und zum anderen relativ viel Zeit dafür benötigt wird. Trotzdem hat die
Gratbildung an Weichschaumformteilen nicht vollkommen verhindert werden können, obwohl sie in vielerlei
Hinsicht außerordentlich stark störL
Eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art ist aus der US-PS 23 90 129 bekannt Dabei werden aufgeblasene
Gummischläuche zwischen den Rändern von zwei Glasplatten angeordnet und verklammert, die Dichtung
erfolgt dann durch Aufbringen eines Drucks auf die Glasplatten, so daß der mit einem fließfähigen
Druckmittel gefüllte Gummischlauch zusammengepreßt wird. Zum Öffnen der Form wird der Druck im
Gummischlauch abgelassen, so daß dieser in sich zusammenfällt.
Eine derartige Vorrichtung kann jedoch bei hohen Schließkräften, wie sie zur Herstellung von Formteilen
aus PU R-Weichschaum benötigt werden, nicht verwendet werden, da mit einem Platzen des aufgeblasenen
Gummischlauchs bei hohen Drücken zu rechnen ist.
Weiterhin ist aus der AT-PS 3 13 568 eine Vorrichtung bekannt, bei der ein aufblasbares Luftkissen
zwischen einem Formteil und einer Stützplatte angeordnet ist, wobei durch Unterdrucksetzung des Luftkissens
die beiden Formteile aneinandergedrückt werden. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nur für sehr geringe
Schließkräfte geeignet, die nach der Beschreibung in der Gegend von 6 χ 104N liegen.
Bei Formen, die insbesondere zur Herstellung von Formteilen aus PUR-Weichschaum dienen, treten
jedoch höhere Schließkräfte von beispielsweise über 10fa N auf, die ein unerwünschtes Verwinden der beiden
Formhälften zur Folge haben. Für diesen Fall ist die Luftkissenmethode nach der AT-PS 3 13 568 nicht
geeignet.
Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine
Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ein ausreichend dichtes
Verschließen von unter hohem Innendruck stehenden Formen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die der Dichtung zugeordneten Dichtflächen der Form der
Dichtung angepaßt sind, für diese eine Profilummantclung
bilden und von zwei Profilteilen gebildet werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es
möglich, auch bei unter extremen Belastungen stehenden Formen ein gasdichtes Verschließen zu erreichen.
Dies macht sich besonders vorteilhaft bei der Verwendung der Vorrichtung an Formen bemerkbar, die zur
Herstellung von Formteilen aus PUR-Weichschaum dienen. Es wird damit eine Vorrichtung geschaffen,
durch die die Gratbildung an Weichscruiumformteilcn
vermieden werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die maximale: Querschnittsänderung der als
Hohlkörper ausgebildeten Dichtung durch die Dichtflächen der Profilteile begrenzt. Durch die Begrenzung der
maximalen Querschnittsänderung kann das Platzen der a!s Hohlkörper ausgebildeten Dichtung mit Sicherheit
vermieden werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der Hohlkörper mit Flüssigkeit gefüllt, beispielsweise Hydrauliköl, wodurch ein sehr hoher
Druck auf die Dichtflächen der ProFilteile ausgeübt werden kann. Dieser Druck ist mittels eines Druckerzeugungsaggregates
auf einen Innendruck von 0 bis 40 MPa regelbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 4 bis 8 beschrieben.
ίο Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der
Zeichnung näher beschrieben, die eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum dichten Verschließen einer Form zeigt, wobei allerdings die sich nach rechts anschließende Form nicht
dargestellt ist.
Ein Profilteil 1 und ein Profiltei! 2, die aus einem
harten Material, beispielsweise aus Stahl, bestehen, sind jeweils mit einem Teil einer sich in Fig. 1 nach rechts
anschließenden Form (nicht dargestellt) unlösbar und
fest verbunden. Beim öffnen der Form werden die beiden Profilteile 1 und 2 voneinander getrennt. Beim
Schließen der Form werden sie so zusammengefügt, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei liegen die
beiden Dichtflächen A1 und A2 der Profilteile 1 und 2
locker aufeinander, ohne daß Schließkräfte von außen auf die Form einwirken. In dieser Stellung werden beide
Teile der Form durch Steckverbindungen (nicht dargestellt) an mehreren Stellen miteinander verriegelt.
Diese Verriegelungselemente enthalten keine druckbelasteten Glcitflächen und sind außen an der Form
angebracht. Zwischen den beiden Profilteilen I und 2 ist ein elastischer Hohlkörper 3 angeordnet, der mit einem
fließenden Medium (Flüssigkeit oder Gas) 4 gefüllt ist. Der elastische Hohlkörper ist in das Profilteil 2 etwas
J5 eingeklemmt und verbleibt beim Öffnen der Form in Profilteil 2. Im Falle der Beschädigung ist der elastische
Hohlkörper 3 durch wenige Handgriffe auswechselbar.
Nach dem Verriegeln der Form wird die Flüssigkeit
(Hydrauliköl) im Innern des elastischen Hohlkörpers
4n mittels einer Hydraulikpumpe unter Druck gesetzt.
Dadurch ändert sich der Querschnitt des elastischen Hohlkörpers und die Dichtflächen ßi und B2 werden
abgedichtet. Dabei müssen die Dichtflächen B\ und B2
sowie die Oberfläche des elastischen Hohlkörper* eine
4i ausreichende Oberflächengüte aufweisen.
Der Druck in dem elastischen Hohlkörper ist durch die llydraulikpumpe von 0 bis 40 MPa frei wählbar und
wird so hoch gewählt, daß eine gasdichte Hermetisierung mit Sicherheit gewährleistet ist und kein Grat
ίο mehr am Formteil sichtbar wird. Die Schließnaht
markiert sich am Formteil als kleine Rille, was in den meisten praktischen Fällen auf dem Gebiet der
PUR-Weichverschäumung für die Polstermöbel- und Fahrzeugindustrie nicht stört. Die Rille gleicht den
V) Formenversatz (das Oberteil der Form ist gegenüber
dem Unterteil etwas versetzt) geringfügig aus und wirkt sich in dieser Hinsicht sogar günstig aus. Diese
Markierung kann — wenn nötig — weilgehend vermieden werden, indem der elastische Hohlkörper an
wi dieser Stelle entsprechend verschliffen wird.
Die Formen, die zur Herstellung von Wcichschaumformteilen
aus Polyurcihankaltformschaum für die Polstermöbel- und Fahrzeugindustrie verwendet werden,
rüstet man zweckmäßigerweise mit einem elasti-
i·". sehen Hohlkörper, wie etwa einem PTFE-Schlauch mit
einem Innendurchmesser von 3 mm und einem Außendurchmesser von 7 mm aus. Die Maße der Profilteile
sind daran entsprechend anzupassen.
Es können aber auch andere Materialien und Abmessungen verwendet werden. Das elastische Material
soll allerdings relativ hart sein, damit es unter Produktionsbedingungen nicht so leicht beschädigt
wird. Es soll außerdem gegenüber den verwendeten Trennmitteln chemisch resistent sein und es soll die
notwendige Querschnittsänderung dauerhaft durchführen können, ohne daß der elastische Hohlkörper platzt.
Die Gefahr des Platzens des elastischen Hohlkörpers bei hohen Drücken besteht allerdings nur an dem Spalt,
der zum Forminneren hin weist. Ansonsten ist das Platzen durch die Wahl des Profils ausgeschlossen.
Durch eine geeignete Wahl der Wandstärke und durch die Wahl der Festigkeit des elastischen Materials im
Verhältnis zur Größe der Spaltöffnung kann die Gefahr des Platzens ausgeschlossen werden.
Die Verwendung des elastischen Hohlkörpers zum Abdichten der Dichtkanten von Formen begünstigt den
Einsatz von drei- und mehrteiligen Formen in der Praxis der Schaum-, Gummi- und Plastartikel herstellenden
Industrie sehr stark, in der zur Zeit fast ausschließlich zweiteilige Formen zum Einsatz kommen. Mehrteilige
Formen werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genauso abgedichtet wie zweiteilige, ohne daß sich
der Aufwand an Investitions- und Betriebskosten für diese Formen bedeutsam erhöht.
Bei der Herstellung von PUR-Weichschaumteilen wird die Form zuerst verriegelt, durch die Querschnittsänderung
des elastischen Hohlkörpers hermetisch abgedichtet und dann mit einem PUR-Weichschaum
gefüllt. Durch den Schäumdruck von etwa 0,3 MPa im Innern der Form werden die Steckverbindungen der
Verriegelungselemente in sich verklemmt.
Bisher wurden die Verriegelungselemente gewaltsam geöffnet, wobei druckbelastete Gleitflächen sowohl
beim öffnen als auch beim Schließen der Form auftreten. Der die Form prall ausfüllende Schaum
besteht dabei aus in sich geschlossenen Zellen, die mit heißem Gas gefüllt sind. Bisher wurden die geschlossenen
Zellen kurz nach dem Entformen aufgebrochen, indem der Schaum durchgeknetet, d. h. gewalkt wird,
damit die Teile ihre Form behalten. Das Walken der entformten Teile stellt jedoch einen zusätzlichen
Arbeitsgang bei der Herstellung von PUR-Weichschaumteilen dar.
Bei einer gemäß der Erfindung gasdicht abgeschlossenen Form ist es nun möglich, das Walken vor dem
Entformen durchzuführen. Dabei wird von dem Prinzip Gebrauch gemacht, daß ein Luftballon auch in einem
evakuierten Raum zum Platzen gebracht werden kann. Dazu wird an der Eingußöffnung der gasdicht
abgeschlossenen Form ein Vakuum angelegt, durch das das im Schaumgefüge enthaltene Treibgas abgesaugt
wird. Die geschlossenen Zellen platzen und es wird ein offenzelliges Schaumgefüge erhalten.
Nach dem Entformen der Formteile dauert es eine gewisse Zeit, bis sich das evakuierte Schaumgefüge
vollständig mit Luft gefüllt hat. Um das Eindringen von Luft in das evakuierte Schaumgefüge zu beschleunigen,
wird die geschlossene Form nach dem Evakuieren mit Druckluft aufgepumpt. Die Druckluft läßt man wieder
gegen die äußere Atmosphäre entspannen, indem die Eingußöffnung kurzzeitig offenbleibt und der Druck im
elastischen Hohlkörper abgelassen wird. Die Form ist danach im Inneren drucklos und die entlasteten
Verriegelungselemente können ohne jede Gewaltanwendung geöffnet werden. Das der Form nun
entnehmbare Formteil ist bereits gewalkt und weist keinen Grat auf. Wichtige Voraussetzung dafür ist, daß
die Form zuvor gasdicht verschlossen wurde.
Für den Fachmann ist aus dem vorhergehenden ohne weiteres ersichtlich, daß das Prinzip der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum dichten Verschließen einer geteilten Form in vielfältiger Weise verwendbar ist. So
überall dort, wo Formen verwendet werden, in deren Innerem ein gewisser Über- oder Unterdruck gegenüber
der äußeren Atmosphäre besteht. Im weiteren Sinne ist die Erfindung überall dort verwendbar, wo ein
Volumen hermetisch und automatisch durch lösbare Verbindungen gegenüber einem anderen abgeschlossen
werden soll, wie beispielsweise bei Flugzeugtüren, bei Ausstiegsöffnungen von Unterseebooten, bei Kopplungsmanövern
von Raumflugkörpern oder bei Auto-ίο klaven usw. Allgemein überall dort, wo ein abgeschlossenes
Volumen leicht und einfach geöffnet und geschlossen werden soll, ohne daß große Schließkräftc
dabei aufgewendet werden müssen.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen, insbesondere zum Herstellen von Formteilen
aus Polyurethan-Weichschaum, mit einer als elastischer Hohlkörper ausgebildeten, mit Druck
beaufschlagbaren elastischen Dichtung, sowie mit der Dichtung zugeordneten Dichtflächen, gegen die
die Dichtung anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die der Dichtung zugeordneten Dichtflächen (B1, B2) der Form der Dichtung (3)
angepaßt sind, für diese eine Profilummantelung bilden und von zwei Profilteilen (1, 2) gebildet
werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die maximale Querschnittsänderung der als Hohlkörper ausgebildeten Dichtung (3) durch
die Dichtflächen (Bx, B2) der Profilteile (1, 2)
begrenzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Flüssigkeilsfüllung in dem Hohlkörper, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druck der Flüssigkeit mittels eines Druckerzeugungsaggregats auf einen
Innendruck von 0 bis 40 M Pa regelbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) in eines der
Profilteile (2) eiriklemmbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) vorzugsweise
einen Innendurchmesser von 3 mm und einen Außendurchmesser von 7 mm aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) aus einem
relativ harten elastischen Material besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch I bis b, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3) ein
PTFE-Schluuch ist.
8. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch I bis 7 zum Aufbrechen der geschlossenen Zellen eines
mit der Vorrichtung hergestellten Fonnteils aus Polyurethan-Weichschaum vor dessen Entforiming.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792922802 DE2922802C2 (de) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792922802 DE2922802C2 (de) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2922802A1 DE2922802A1 (de) | 1980-12-11 |
DE2922802C2 true DE2922802C2 (de) | 1982-02-18 |
Family
ID=6072520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792922802 Expired DE2922802C2 (de) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | Vorrichtung zum dichten Verschließen von Formen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2922802C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3507522A1 (de) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Deutsche Fibrit Gesellschaft Ebers & Dr. Müller mbH, 4150 Krefeld | Verfahren zur herstellung von kraftfahrzeug-verkleidungsteilen |
DE29511641U1 (de) * | 1995-07-19 | 1995-09-21 | Magna Zippex Autotechnik GmbH, 74374 Zaberfeld | Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2390129A (en) * | 1943-06-04 | 1945-12-04 | Marco Chemicals Inc | Casting apparatus and method |
AT313568B (de) * | 1969-07-21 | 1974-02-25 | Optipatent Ag | Vorrichtung zum Gießen von härtbarem Gießharz |
-
1979
- 1979-06-05 DE DE19792922802 patent/DE2922802C2/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3507522A1 (de) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Deutsche Fibrit Gesellschaft Ebers & Dr. Müller mbH, 4150 Krefeld | Verfahren zur herstellung von kraftfahrzeug-verkleidungsteilen |
DE29511641U1 (de) * | 1995-07-19 | 1995-09-21 | Magna Zippex Autotechnik GmbH, 74374 Zaberfeld | Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2922802A1 (de) | 1980-12-11 |
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