DE3686263T2

DE3686263T2 - Vorrichtung zur laminierung und zum formen von schaum.

Info

Publication number: DE3686263T2
Application number: DE8787900766T
Authority: DE
Inventors: L Avery; M Elliott; Archie Solomon
Original assignee: Astechnologies Inc
Current assignee: Astechnologies Inc
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2006-12-31
Also published as: WO1987004118A1; ES2004173A6; AU598518B2; EP0253853B1; JPS63502419A; US4786351A; DE3686263D1; EP0253853A4; CA1341146C; AU6898687A; MX161231A; JPH0554820B2; KR950004157B1; CA1340652C; BR8607071A; KR880700732A; EP0253853A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines geformten Gegenstandes (z. B. eines Polsters) aus offenzelligem Schaumstoff und gleichzeitiges Hinzulaminieren von Polstergewebe.
Oftmals werden gepolsterte Schaumstoffe mit Einprägungen angestrebt, insbesondere wenn die Polster für die Innenausstattung von Automobilen verwendet werden sollen. Derartige Einprägungen werden gelegentlich als Designlinien bezeichnet. Sie werden beispielsweise zur Erzeugung von kannelierten Effekten, Bisquit-Effekten oder gesteppten Effekten verwendet.
Das herkömmliche Verfahren zur Erzeugung von Designlinien besteht im Aufnähen des Gewebes auf das Polster unter Verwendung eines Schichtträgers. Ein neueres Verfahren umfaßt das Formen des Schaumstoffs in einer geschlossenen, erhitzten Form, die mit einem Gewebe mit dekorativer Vorderseite ausgekleidet ist, wobei das Gewebe einen feuchtigkeitsundurchlässigen Untergrund hat. Der Formhohlraum hat die gewünschte Gestalt des fertigen Polsters. Zu der schaumerzeugenden Mischung kann ein Kleber zugesetzt werden, um das Gewebe nach dem Formen auf den Schaumstoff zu laminieren.
Wenn das Polster genäht wird, werden die Designlinien durch Stiche geschaffen, die durch den Schaumstoff gehen und im Schichtträger verankert sind. Wenn das Polster geformt wird, werden die Designlinien durch die Beschaffenheit der Form erzeugt.
Der Nähprozeß ist arbeitskräfteintensiv. Weniger produktive Arbeitskräfte sind beim Formprozeß beteiligt, jedoch ist der Formprozeß schwierig zu steuern. Darüber hinaus ist die Taktdauer des Formprozesses relativ lang, wodurch eine erhebliche Kapitalinvestition in die Formen erforderlich wird, um hohe Produktionsvolumina zu unterstützen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den selbständigen Ansprüchen 1 bzw. 16 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt worden.
Bevorzugt ist das Kühlgas in dem Verfahren gemäß der Erfindung Außenluft, die durch Anlegen eines Unterdrucks an den Schaumstoff durch den Schaumstoff gezogen wird. Das Verfahren arbeitet durch Treiben des geschmolzenen Klebers in das Innere des Schaumstoffes, während er durch das Gesenk deformiert wird. Wenn sich der Kleber verfestigt, verkleben die zusammengedrückten Zellen miteinander und machen die Verformung (z. B. eine Biegung oder Einprägung) dauerhaft. Gleichzeitig wird das Gewebe zuverlässig auf der Schaumstoffoberfläche auf laminiert, ohne daß das Gewebe entlang der Kanten angeheftet oder angenäht werden muß.
Durch Vorheizen des Gesenks und Verwendung von Heißdampf zum Schmelzen des Klebers kann die Kondensation des Dampfes auf dem Gewebe vermieden werden. Dies reduziert oder eliminiert Fleckenbildung. Die Verwendung eines Unterdrucks zum Kühlen des Klebers unterstützt diese Aufgabe insofern der teilweise gekühlte Dampf entfernt wird, bevor Kondensation auftreten kann.
Zusätzlich zur Geschwindigkeit und niedrigen Arbeitskosten besteht ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens darin, daß gerundete Ecken in einem Polsterstoff ohne die Erzeugung von Falten oder Knittern gebildet werden können. Das Gewebe wird durch die Wärme und das Zusammendrücken augenblicklich gestreckt und nimmt exakt die Gestalt des Gesenks an, welche auch die Gestalt des Formpolsters ist. Die von uns erfolgreich getesteten Gewebe umfassen sowohl Wirkwaren als auch gewebte Stoffe. Es wurden Rundstrick- Jerseywaren, Raschel-Wirkwaren (sowohl 44 Gauge als auch 32 Gauge) und Webtrikotagen (2, 3 und 4 Stäbe) verwendet. Die verwendeten gewebten Stoffe umfassen Köper (sowohl 2·2 als auch 2·1), flache Gewebe und Velours. Die erfolgreich ausprobierten Fasern umfassen Polyester, Nylon, Viskoseseide, Wolle, Baumwolle und Elastomere oder "Stretch"-Faser allein oder in verschiedenen Mischungen. In dem vorliegenden Verfahren eignen sich wahrscheinlich Gewebe am besten, die einen gewissen Anteil an elastomeren Fasern haben. Wir haben bisher jedoch keinen Polsterstoff gefunden, mit dem das Verfahren nicht funktioniert.
Die in dem Verfahren der Erfindung von uns erfolgreich getesteten Schaumstoffarten sind solche, die sich aus Polyurethan- oder Polyolefin-Harzen zusammensetzen. Sowohl auf Polyether basierende Polyurethan-Schaumstoffe und auf Polyester basierende Polyurethan-Schaumstoffe können eingesetzt werden. Auf Polyester basierende Polyurethan-Schaumstoffe haben oftmals Schmelzpunkte im Bereich von etwa 150ºC bis 163ºC. Auf Polyether basierende Polyurethane schmelzen höher, in der Regel im Bereich von etwa 190ºC bis 232ºC. Polyolefin- Schaumstoffe haben oftmals Schmelzpunkte irgendwo im Bereich von etwa 162ºC bis 205ºC. Der Schaumstoff kann generell jede beliebige Gestalt oder Dicke annehmen.
Der in dem vorliegenden Verfahren verwendete Kleber ist ein Gewebekleber, der bei Raumtemperatur im wesentlichen fest ist und bei einer erhöhten Temperatur schmilzt, z. B. bei etwa 60ºC oder darüber. Der Schmelzpunkt sollte nicht so hoch sein, daß das Gewebe durch die Erhöhung der Temperatur bis zu diesem Wert beschädigt wird (einige Gewebe widerstehen Temperaturen bis zu einer Höhe von etwa 177ºC für kurze Zeit ohne wesentliche Beschädigung). Für unterschiedliche Anwendungen können verschiedene Kleber bevorzugt werden. Am häufigsten hat der Kleber jedoch einen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 87ºC bis 121ºC. Um fertige Sitzpolster herzustellen, die der derzeitigen Anforderungen der US-Automobilindustrie genügen, ist die Verwendung eines Klebers am meisten bevorzugt, der im Bereich von etwa 104ºC bis 116ºC schmilzt. Es kann jede geeignete Möglichkeit verwendet werden, eine Schicht des Klebers zwischen das Gewebe und den Schaumstoff zu bringen. Anstatt beispielsweise einen separaten Kleber zu verwenden, kann das Gewebe beispielsweise mit Kleber hinterlegt sein, oder der Schaum kann mit durch Wärme aktivierbaren Kleber vorbeschichtet sein.
Es ist ausreichend Kleber zu verwenden, um im wesentlichen die ganze Fläche des Schaumpolsters zu bedecken und bis in die Zellen zu reichen, die unterhalb der Einprägungen und an anderen Stellen der Verformung zusammengedrückt sind. Wenn der Kleber in Suspensionsform vorliegt, kann er auf gesprüht oder auf andere Weise auf den Schaum aufgebracht werden. Die Verwendung eines Geflechtes oder Films des Klebers erleichtert die Anordnung des Klebers zwischen dem Gewebe und dem Schaum.
Einige kommerziell verfügbare Schaumstoffe, die speziell für die Formgebung bei hoher Temperatur ausgelegt sind, haben einen durch Wärme aktivierbaren Kleber in ihrem Inneren eingemischt. Diese Schaumstoffe, gelegentlich als "Schnellschaumstoffe" bezeichnet, können ebenfalls in dem vorliegenden Verfahren verwendet werden. Allerdings sind sie weniger wünschenswert, da sie kostspieliger sind als die Kombination von einfachem Schaum und separatem Kleber. Schnellschaumstoffe schmelzen normalerweise bei einer niedrigen Temperatur, z. B. bei etwa 126ºC bis 132ºC.
Das Gesenk sollte vorgeheizt werden, bevor es gegen die geschichtete Struktur von Gewebe, Kleber und Schaum zugestellt wird. Wie heiß die Kontaktfläche des Gesenks genau sein muß, hängt vom Schmelzpunkt des Klebers ab. Sie sollte heiß genug sein, um den Kleber bis in die Nähe seines Schmelzpunktes zu erwärmen. Bei den meisten Klebern wird eine Oberflächentemperatur des Gesenks unterhalb des Schmelzpunktes des Klebers bevorzugt, jedoch innerhalb von 5,6ºC bis 17ºC davon, z. B. im Bereich von etwa 99ºC bis 149ºC.
Bei der bevorzugten Einrichtung zum Vorheizen des Gesenks wird die Elektrowiderstandsheizung verwendet. Vorzugsweise ist die Steuerung für die Vorheizeinrichtung empfindlich genug, damit die Differenz zwischen den wärmsten und kältesten Stellen auf der Kontaktfläche des Gesenks nicht größer wird als etwa 5,6ºC, wenn das Gesenk mit dem Gewebe in Kontakt gebracht wird.
Die Perforationen in dem Gesenk sollten verhältnismäßig klein sein, z. B. mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 0,89 mm bis 1,65 mm. Es sollte ausreichend Perforationen geben, und sie sollten zueinander dicht beabstandet sein, um eine relativ gleichförmige Aufheizung des Klebers zu gewährleisten. Je kleiner die Perforationen, um so enger sollten sie zusammen sein. Die Perforationen sollten allgemein nicht mehr als 12,7 mm beabstandet sein.
Der bevorzugt zu verwendende überhitzte Dampf ist Wasserdampf. Heißdampf ist Dampf, der bei einer Temperatur oberhalb der Sättigungstemperatur entsprechend seinem Druck besteht. Der Dampf hat vorzugsweise eine Temperatur mindestens von etwa 55,6ºC oberhalb der Sättigungstemperatur entsprechend seinem Druck. Am meisten bevorzugt hat der Dampf eine Temperatur von etwa 55,6ºC bis 222,4ºC oberhalb der Sättigungstemperatur entsprechend seinem Druck. Bevorzugt hat der Dampf eine Temperatur im Bereich von etwa 204ºC bis 400ºC und einen Druck von etwa 5,17 bis 6,2 bar (Überdruck). Am meisten bevorzugt ist eine Dampftemperatur von etwa 343ºC bis 400ºC. Alle diese Temperaturen werden gemessen, bevor der Dampf mit dem Gesenk in Berührung kommt.
Das Kühlgas wird vorzugsweise aktiviert, wenn die Eindüsung des Dampfes aufhört. Wir haben keine Kenntnis über irgendein Bewertungskriterium bezüglich der Geschwindigkeit, mit der das Kühlgas durch den Schaum geführt wird. Je größer jedoch die Strömungsgeschwindigkeit ist, um so schneller wird der Kleber härten. Wenn das Kühlgas Umgebungsluft ist und wenn es durch den Schaum durch Anlegen eines Unterdrucks an den Schaum gezogen wird, ist ein Unterdruck im Bereich von etwa 12,5 mbar bis 20,0 mbar, gemessen bei einem Luftdurchsatz von 0,354 m³/s, erwünscht.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schichtstruktur von Schaum, Kleber und Gewebe zwischen einem Paar komplementärer Gesenke gedrückt. Je größer die auszuführende Formung ist, um so vorteilhafter ist die Verwendung solcher Vorder- und Hintergesenke. Wenn zwei Gesenke verwendet werden, sind vorzugsweise beide über ihre im wesentlichen ganzen Kontaktflächen perforiert. In diesem Fall wird der Unterdruck vorzugsweise an die Perforationen in dem zweiten Gesenk angelegt, das heißt an dasjenige, das gegen die dem Gewebe gegenüberliegende Seite des Schaums drückt. Dies hilft, das Werkstück an seinem Platz zu halten. Der Unterdruck kann jedoch auf Wunsch an die Perforationen in beiden Gesenken angelegt werden.
Ein in dem Verfahren einsetzbarer wahlweiser Schritt besteht darin, daß ein Schuß Heißluft aus den Perforationen in dem ersten Gesenk ausgestoßen wird, wenn das Gesenk als erstes gegen das Gewebe gedrückt wird, um dadurch den Kleber vorzuheizen, bevor er mit dem Heißdampf geschmolzen wird. Heißluft kann ferner durch die Perforationen einer oder beider Gesenke ausgestoßen werden, nachdem das Ausstoßen des Heißdampfes vorüber ist, um dadurch die Trocknung des Gewebes und der Anlage zu unterstützen und zu verhindern, daß der Dampf kondensiert und zur Fleckenbildung auf dem Gewebe führt. Oftmals wird beispielsweise das Trocknen des Gewebes bevorzugt,indem Heißluft aus dem ersten Gesenk ausgestoßen wird, während ein Unterdruck an dem zweiten Gesenk anliegt. Zum Zwecke des Vorheizens des Klebers ist eine Temperatur der Heißluft bevorzugt von etwa 176ºC bis 232ºC und ein Druck von etwa 4,8 bis 6,2 bar (Überdruck).
Wenn bei Anwendung des Verfahrens der Erfindung die Erzeugung einer besonders tiefen Designlinie in dem Polster angestrebt wird, lassen sich zwei oder mehrere Lagen Schaum mit Kleber dazwischen verwenden. Es können ebenfalls mehrfache Schaumlagen unterschiedlicher Breiten oder Längen verwendet werden, wenn sich die Dicke des fertigen Polsters von einer Kante zur anderen wesentlich verändert. Bei Verwendung mehrfacher Lagen Schaum kann dieses Verfahren bei der Hinzufügung der jeweiligen Lage oder mit einem Mal auf den gesamten Stapel für eine ausreichend lange Zeit angewendet werden, damit alle Schichten der Struktur durchdrungen werden. Wenn eine tiefe Designlinie gewünscht wird, kann die obere Schaumschicht der Struktur etwa genau so dick ausgeführt werden wie die vorgesehene Tiefe der Designlinie. Die Temperatur und der Druck des ausgestoßenen Dampfes sollten ausreichend hoch sein, um die innere Lage des Klebers zu schmelzen sowie die Kleberschicht, die am Gewebe anliegt. Wenn sich der Kleber wieder verfestigt, sind die Schaumlagen durch die Wirkung der inneren Lage des Klebers zusammengeklebt und die tiefe Einprägung in den Schaum fixiert. Gleichzeitig wird das Gewebe mit der oberen Lage des Schaums zusammengeklebt.
Das so beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Designlinie mehr als etwa 2,54 cm (1 inch) tief ist. Es ist schwierig, eine Oberflächenschicht des Klebers zu schmelzen und um mehr als 1 inch in den Schaum zu drücken, ohne eine übermäßige Diffusion des Klebers durch den Schaum zu bewirken. Damit werden die Haftungen geschwächt, mit denen die zusammengefallenen Zellen zusammengehalten werden. Der zuvor tief in das Innere des Schaums eingebrachte Kleber kann bis zum Schmelzen erhitzt werden, jedoch ohne wesentliche Diffusion. Die bevorzugte Technik zur Bildung tiefer Designlinien besteht dann in der Anwendung zweier Lagen Schaum, die durch eine Kleberlage in angenähert der Tiefe separiert sind, bis zu der die Designlinie reicht. Zur gleichen Zeit können auch flachere Designlinien gebildet werden, indem die obere Lage des Klebers verwendet wird. Auf Wunsch können sogar drei oder mehr Schaumlagen auf diese Weise zusammen laminiert werden, wobei eine oder mehrere Designlinien etwa in der Höhe der jeweiligen inneren Lage des Klebers enden. Auf diese Weise läßt sich jede beliebige Zahl unterschiedlich tiefer Designlinien in einer Operation erzeugen.
Bevorzugt hat jedes Gesenk in der Vorrichtung erfindungsgemäß hinter seiner Kontaktfläche eine geschlossene Kammer, wobei diese Kammer in Verbindung mit den Perforationen in dem Gesenk und mit einer ventilgesteuerten Heißdampfquelle steht. Ferner wird eine ventilgesteuerte Unterdruckleitung bevorzugt, die mit der Kammer hinter der Kontaktfläche jedes Gesenks verbunden ist. Wenn Heißluft verwendet werden soll, steht die Kammer bevorzugt auch mit dieser ventilgesteuerten Quelle in Verbindung. Die Heißluft ist für das erste Gesenk ein besser anwendbares Merkmal als für das zweite Gesenk.
Zum Vorheizen jedes Gesenks wird die Anbringung eines oder mehrerer Elektrowiderstandsheizelemente an ihnen bevorzugt. Vorzugsweise eignet sich die Vorheizeinrichtung zum Heizen des Gesenks auf eine Kontaktflächentemperatur von mindestens etwa 71ºC, z. B. in einem gewissen Bereich von etwa 71ºC bis 116ºC.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine einstellbare Stopeinrichtung auf, um das Maß zu steuern, bis zu welchem das Gesenk gegen das Schaumpolster gedrückt wird.
Ebenfalls wird bevorzugt, daß die Halteeinrichtung geeignet ist, das Werkstück Schaum in einer horizontalen Position zu halten, und daß das erste Gesenk über der Stelle aufgehängt wird, an der der Schaum gehalten wird. Als Halteeinrichtung kann jede feste horizontale Fläche dienen. Wenn komplementäre Gesenke verwendet werden, kann die Halteeinrichtung das zweite (oder untere) Gesenk sein.
Die Drückeinrichtung kann geeignet sein, das Gesenk in Kontakt mit den Werkstoffpolstern abzusenken. Die Drückeinrichtung kann vorteilhaft einen oder mehrere Zahnstangenmechanismen zur Führung des ersten Gesenks bei seinem Absenken in Kontakt mit dem Schaum aufweisen. Die Trenneinrichtung kann geeignet sein, um das Gesenk von dem Schaum abzuheben.
Die Gesenke können aus verschiedenen Metallen hergestellt werden, jedoch wird Gußaluminium bevorzugt. Das erste Gesenk kann in einem Stück gegossen werden, oder es kann ein oder mehrere lösbare, perforierte Ausbuchtungsprofile zur Bildung der Einprägungen in dem Schaum aufweisen. Der Vorteil der letzteren Anordnung besteht darin, daß sie die angepaßte Anwendung eines einzelnen Gesenks ermöglicht, um eine Vielzahl unterschiedlicher Designs zu erzeugen, indem lediglich die Ausbuchtungsprofile gewechselt werden.
Zum besseren Verständnis der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen dieser Beschreibung Bezug genommen. Sie stellen eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung dar und zeigen ihre Funktion. Es zeigen:
Fig. 1 eine isometrische perspektivische Ansicht der Vorrichtung, die lediglich ein oberes Gesenk verwendet. Zur leichteren Betrachtung ist bei dieser Ansicht die Rohrleitung, die den Heißdampf, den Unterdruck und die Heißluft dem Gesenk zuführt, weggelassen;
Fig. 2 eine isometrische perspektivische Ansicht der Rohrleitung und der Bedienungsorgane, um den Heißdampf, den Unterdruck und die Heißluft dem oberen Gesenk zuzuführen;
Fig. 3 eine Vorderansicht, teilweise weggeschnitten, des oberen und unteren Gesenks mit der entfernten Isolation, die ein gewebebedecktes Schaumpolster in der zu bearbeitenden Position zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Draufsicht auf das obere Gesenk mit ihrer entfernten Abdeckung;
Fig. 5 perspektivische Ansicht des unteren Gesenks von unten;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils des oberen Gesenks, das einen lösbaren Stegabschnitt zur Bildung einer Designlinie in den Schaumpolstern aufweist;
Fig. 7 (a) Auseinandergezogene Darstellung eines Schnitts des Werkstückes nach Fig. 3;
Fig. 7 (b) eine alternative Schichtstruktur zu der Darstellung in Fig. 7 (a);
Fig. 8 komplementäre obere und untere Gesenke im teilweisen Querschnitt, die gerade in Kontakt mit der zwischen ihnen befindlichen geschichteten Struktur gelangen;
Fig. 9 eine geschichtete Struktur von Gewebe, Kleber und Schaum vollständig zusammengedrückt zwischen den oberen und unteren Gesenken entsprechend Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des geformten, laminierten Gegenstands von oben, der mit der in Fig. 1 bis 9 dargestellten Vorrichtung erzeugt wurde, jedoch zur Darstellung seiner inneren Struktur zur Hälfte weggeschnitten;
Fig. 11 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, eines oberen Gesenks, das anders geformt ist als dasjenige, das in den Fig. 1 bis 9 dargestellt wurde, ohne Verwendung eines unteren Gesenks;
Fig. 11 ebenfalls ein Werkstück, welches anstelle von einem zwei Schaumpolster enthält;
Fig. 12 das obere Gesenk von Fig. 11, das gegen das Werkstückpolster gedrückt wird;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des geformten laminierten Erzeugnisses von oben, das mit der in Fig. 11 und 12 gezeigten Vorrichtung erzeugt wurde;
Fig. 14 eine vergrößerte Seitenansicht (teilweise im gebrochenen Schnitt) des oberen Bodens 11 (Fig. 1) und der Positionieranordnung für die unteren Stopeinrichtungen 25;
Fig. 15 eine Schnittansicht von unten entlang der Linie 15-15 in Fig. 14.
Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung ist ein vierbeiniges Gestell 10 mit einem oberen Boden 11, einem unteren Boden 12 und einer Abdeckung 13. An der Abdeckung 13 ist ein Arbeitszylinder 14 angebracht, der einen vertikalen hin- und herbeweglichen Kolben 15 antreibt. An der Außenseite des Kolbens 15 ist die Halteplatte 16 angebracht. An der Vorderseite der Platte 16 ist eine drehbare Welle 17 angebracht. Eine parallele Welle 18 ist an der Hinterseite der Platte 16 angebracht. An allen vier Enden der Wellen 17 und 18 sind Ritzel 19 befestigt. Zwischen der Abdeckung 13 und dem oberen Boden 11 sind vertikal angeordnete Zahnstangen 20 angebracht, die mit jedem der vier Ritzel 19 eingreifen. Dieser Zahnstangenmechanismus dient zum Halten der Platte 16 gegen Verdrehung oder Schrägstellung, wenn sie gehoben oder gesenkt wird.
Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, wird das obere Gesenk 21 mit Hilfe von Bolzen 22 an der Platte 16 gehalten. Die Abstandmuffen 23 halten die Platte 16 und das Gesenk 21 auf Abstand, so daß für eine flexible Rohrleitung Platz bleibt, die mit dem inneren Hohlraum 43 des Gesenks 21 in Verbindung steht.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind in der Nähe der vier Ecken des oberen formgebenden Gesenks 21 vier einstellbare Stopeinrichtungen 24 angebracht. Wie aus Fig. 1, 14 und 15 ersichtlich, sind vier zusammenwirkende untere Stopeinrichtungen 25 an dem oberen Boden 11 angebracht. Jede untere Stopeinrichtung 25 ist auf einer Gewindewelle 26 angebracht. Jede Welle 26 führt durch den Boden 11 und das Gehäuse 32, das an dem Boden 11 durch Schrauben 145 gehalten wird. Ein Paar Axiallager 146 und 147 werden von einem Gehäuse 32 aufgenommen. Die Welle 26 ist durch die Kugelmutter 148 geschraubt. Der Flansch 149 einer Kugelmutter 148 ist an einem Zahnrad 150 befestigt worden. Die Distanzmuffe 151 ist an der gegenüberliegenden Seite des Zahnrads 150 befestigt worden. Die obere Seite der Kugelmutter 148 läuft im Inneren des Axiallagers 146. Die untere Seite der Distanzmuffe 151 läuft im Inneren des Axiallagers 147. Der Mechanismus arbeitet auf folgende Weise. Wenn das Zahnrad 150 gedreht wird, dreht sich die Kugelmutter 148 mit ihm. Die Kugelmutter 150 hat in ihrem Inneren Kugellager, die zwischen den Gewindegängen laufen und sie dadurch zu einer Mutter mit einer sehr niedrigen Reibung machen. Wenn sich damit die Kugelmutter 148 dreht, bewegt sich die Welle 26 axial ohne zu drehen. Das untere Ende der Welle 26 befindet sich in einer Schutzhülle 152.
Wenn erforderlich, kann eine Anordnung von Feder und Nut (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um zu gewährleisten, daß die Welle 26 nicht rotiert, wenn die Kugelmutter 148 gedreht wird. So kann beispielsweise ein Längsschlitz in die Oberfläche der Welle 26 geschnitten werden, wobei ein sich im Schlitz bewegendes Keilteil am Boden 11 befestigt werden kann. Dadurch kann sich die Welle 26 axial bewegen, ohne sich zu drehen.
Jedes Zahnrad 150 wird durch eine Antriebskette 153 angetrieben, die wiederum von einem Antriebskettenrad 154 angetrieben wird. Das Antriebskettenrad 154 ist auf einer Antriebswelle 155 eines Gleichstrom-Schrittmotors 156 angebracht. Die Spannung der Antriebskette 153 wird durch den Spannungseinsteller 157 eingestellt.
In Fig. 15 wird allgemein durch die Bezugszahl 158 ein Impulsgenerator gekennzeichnet, der mit dem Schrittmotor 156 (Anschluß nicht gezeigt) elektrisch verbunden ist. Der Generator 158 arbeitet, indem der Schrittmotor 156 gerade lange genug für eine vorbestimmte Zahl der Zähne auf dem Zahnrad 159 erregt wird, um einen Meßfühler (nicht gezeigt) zu passieren. Wenn sich das Rad 159 einmal um diesen Betrag gedreht hat, wird der Motor 156 abgeschaltet. Auf diese Weise können alle vier unteren Stopeinrichtungen 25 übereinstimmend um eine exakte Schrittgröße gehoben oder gesenkt werden. Der kürzeste Betrag ist derjenige, der durch die Drehung des Zahnrads 159 um die Distanz nur eines Zahns erzeugt wird.
Wie in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, hat das obere Gesenk 21 eine Gußaluminiumplatte 33 mit einer abnehmbaren Abdeckung 34. Die Abdeckung 34 wird an der Platte 33 durch Schrauben 35 gehalten, die in die Bohrungen 52 an den Ecken und Seiten der Platte 33 und in die Bohrungen 53 in den Stützsäulen 36 geschraubt werden. Die Säulen 36 bieten die konstruktive Stabilität für das obere Gesenk 21 und einen wirksamen Wärmeübergang von der elektrisch beheizten Abdeckung 34. Die Kontaktfläche 37 der Platte 33 ist perforiert. Die bevorzugte Größe und Abstand der Bohrungen 38 variiert gemäß dem verwendeten Schaum und Gewebe, wobei die Bohrungen 38 jedoch z. B. entsprechend Fig. 4 und 5 auf einem Raster von 9,5 mm mit einem Durchmesser von 1,27 mm liegen können.
Auf der Unterseite 37 der Platte 33 ist ein U-förmiger Stegabschnitt 39 angebracht, der durch die Bolzen 40 (lediglich in Fig. 3 gezeigt) gehalten wird. Der Stegabschnitt 39 ist mit drei Reihen Bohrungen 41 perforiert, die alle mit dem inneren Tunnel 42 in Verbindung stehen. Der Tunnel 42 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Stegabschnitts 39. Die Verbindung zwischen der Unterseite des Gesenks 37 und dem Stegabschnitt 39 ist mit Hilfe einer Gummidichtung 139 abgedichtet.
An allen vier Seiten und am Oberteil 34 des Gesenks 21 sind Elektrowiderstandsheizungen angebracht. Die Heizungen werden zur Veranschaulichung in Fig. 1 und 2 gezeigt. Die Elektroheizungen 43 sind an der Hinterseite 44 des Gesenks 21 angebracht. Die Elektroheizungen 45 und 46 sind an der einen Seite 47 des Gesenks 21 angebracht; die Elektroheizungen 131 und 132 sind an der anderen Seite 133 des Gesenks 21 angebracht; die Elektroheizung 134 ist an der Vorderseite 135 des Gesenks 21 und die Elektroheizungen 48, 49 und 50 an dem Oberteil 34 des Gesenks angebracht. Um die Heizungen an ihrem Platz zu halten, werden Bänder verwendet. Dieses wird in Mol-%1 dargestellt, wo Bänder 136 die Heizung 132 halten, das Band 137 die Heizung 131 hält und Bänder 138 die Heizung 134 halten.
Fig. 3 zeigt das untere Gesenk 54, die komplementär zum oberen Gesenk 21 und an dem oberen Boden 11 mit Hilfe der Maschinenschrauben 55 und der Distanzmuffen 56 befestigt ist. Das untere Gesenk 54 besteht aus einer Gußaluminiumplatte 57 und einer Aluminiumabdeckplatte 58, welche durch Schrauben 59 zusammengehalten werden. Die Platte 57 hat zusammenhängend mit ihr ausgebildete Säulen 60, die für die konstruktive Stabilität und den verbesserten Wärmeübergang für das Gesenk 54 sorgen. Die gesamte Kontaktfläche 61 des unteren Gesenks 54 ist mit Bohrungen 130 perforiert, die den gleichen Durchmesser und den gleichen Abstand aufweisen, wie die Bohrungen 38 in des oberen Gesenks 21. Obgleich in den Zeichnungen nicht dargestellt, sind Elektrowidersandsheizungen ebenfalls an allen vier Seiten der Platte 54 und an der Außenseite der Abdeckplatte 58 angebracht.
Wie in Fig. 3 schematisch und teilweise im gebrochenen Schnitt dargestellt, versorgen 3 Arten von Leitungen den inneren Hohlraum 43 zwischen der Abdeckung 34 und der Platte 33 des oberen des Gesenks 21. ES gibt eine Unterdruckleitung 62, Heißluftleitung 63 und Heißdampfleitung 64. Ähnlich wird der Tunnel 42 im Stegabschnitt 39 durch die Heißluftleitung 65 und die Heißdampfleitung 66 versorgt. Das untere Gesenk 54 wird durch die Unterdruckleitung 67 und die Heißdampfleitung 68 versorgt.
Bezugnehmend auf Fig. 2 wird gesättigter Anlagendampf, der von der Leitung 69 geführt wird, in zwei Stufen durch die Elektrowiderstandsheizungen (nicht gezeigt) im Druckbehälter 70 und Druckbehälter 71 überhitzt. Der Heißdampf wird über Leitung 73, Magnetventil 74, Steuerventil 75, T-Stück 76, flexible Hauptleitungen 77 und 78 und Abzweigleitungen 79, 80, 81 und 82 zum Gesenkhohlraum 43 geführt. (In dieser Funktion gleichen sich die Abzweigleitungen 79, 80, 81 und 82 mit der Heißdampfleitung 64, die in Fig. 3 schematisch gezeigt wird, aus). Ein Teil des Heißdampfes wird zum Tunnel 42 in den Stegabschnitt 39 über die Abzweigleitungen 84, 85, 86 und 87 geführt. (In dieser Funktion gleichen sich die Abzweigleitungen 84 bis 87 mit der Heißdampfleitung 66, in Fig. 3 schematisch gezeigt, aus). Das Kondensat wird aus den Behältern 70 und 71 über die Leitung 51 entnommen.
Der durch die Hauptleitung 88 gezogene Unterdruck wird über den Verteiler 89, Ventile 90 und 91, Schläuche 92 und 93, T-Stücke 94 und 95 und die flexiblen Abzweigleitungen 96, 97, 98 und 99 an den Gesenkhohlraum 43 gelegt. (Die Abzweigleitungen 96 bis 99 gleichen sich mit der Unterdruckleitung 62, in Fig. 3 schematisch gezeigt, aus).
Von der Leitung 100 zugeführte Heißluft wird überein Magnetventil 101, Steuerventil 102, T-Stück 103 und flexible Hauptleitung 104 an die Abzweigleitungen 73, 80, 81 und 82 geführt, die mit dem Gesenkhohlraum 43 in Verbindung stehen. (In dieser Funktion gleichen sich die Abzweigleitungen 79 bis 82 mit der Heißluftleitung 63, in Fig. 3 schematisch gezeigt, aus). Heißluft aus der gleichen Quelle wird ebenfalls durch die flexible Hauptleitung 105 zu den Abzweigleitungen 84, 85, 86 und 87 geführt, die den Tunnel 42 im Stegabschnitt 39 versorgen. (In dieser Funktion gleichen sich die Abzweigleitungen 84 bis 87 mit der Heißluftleitung 65, in Mol-%3 schematisch gezeigt, aus).
Die Stützen 83 halten die Abzweigleitungen 79 bis 82 und 84 bis 87 an der Abdeckung 34 des Gesenks. Handgesteuerte Ventile 106 bis 113 stellen den Durchfluß in den Abzweigleitungen 79 bis 82 und 84 bis 87 ein.
Obgleich in Fig. 2 nicht dargestellt, ist der untere Gesenkhohlraum 114 in ähnlicher Weise mit der Heißdampfleitung 115 und der Unterdruckleitung 166 verbunden. Der Heißdampf in Leitung 115 wird mit Hilfe des Druckbehälters 71 über die Leitung 117 , das Magnetventil 118 und das Steuerventil 119 geführt. Der durch die Leitung 116 gezogene Unterdruck wird durch das Unterdruckventil 120 geregelt.
Die Fig. 2 schematisch dargestellte Schalttafel 121 ist operativ mit den Magnetventilen 74, 101 und 118, den Unterdruckventilen 90, 91 und 120 und den Elektroheizungen 43, 45, 46, 48, 49 und 50 verbunden. Ferner sind die Elektroheizungen (nicht gezeigt) an der Außenseite des unteren Gesenks 54 mit der Schalttafel 121 verbunden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind sämtliche Heißluft- und Heißdampfleitungen, die in das Oberteil 34 des oberen Gesenks 21 eintreten, mit Glaswolle-Isolation 122 verpackt. Mit einer ähnlichen Isolation (nicht gezeigt) ist die Heißdampfleitung 68 verpackt, die in das untere Gesenk 54 eintritt.

Beispiel 1

Fig. 3, 8, 9 und 10 zeigen die Anwendung einer Vorrichtung nach den Zeichnungen zum Laminieren von Gewebe 123 auf Schaumpolster 124 und gleichzeitiger Formung des Polsters. Wie in Fig. 7a gezeigt, ist eine Lage Kleber 125 zwischen dem Gewebe 123 und dem Schaumpolster 124 angeordnet. (Fig. 7b zeigt einen alternativen Aufbau, in welchem ein Schaumpolster 126, der mit einem warmschmelzenden Kleber 127 vorbeschichtet wurde, unter dem Gewebe 128 verwendet wird). Bezugnehmend auf diese Zeichnungen wird nachfolgend veranschaulicht, wie der Prozeß durchgeführt werden kann.
Das obere Gesenk 21 wird auf eine Temperatur von etwa 93ºC mit Hilfe der in Fig. 1 und 2 gezeigten Elektroheizungen aufgeheizt, während sich das Gesenk in der in Fig. 1 und 3 gezeigten, angehobenen Position befindet. Bezugnehmend auf Bild 2 sind die Magnetventile 74, 101 und 110 und die Unterdruckventile 90, 91 und 120 alle geschlossen. Die handbetätigten Ventile 106 bis 113 sind geöffnet. Der Schaum 124, eine Lage pulverförmiger Kleber 125 und Gewebe 123 werden auf dem unteren Gesenk 54 entsprechend Fig. 3 angeordnet. Der Schaum 124 ist ein 25,4 mm-dickes Polster aus offenzelligem, auf Polyether basierendem Polyurethan. Der Kleber 125 ist ein Polyamid "Rilson No.5000". Es hat einen Teilchengrößenbereich von 200 bis 500 Mikrometer und schmilzt bei etwa 104ºC bis 116ºC. Das Gewebe 123 ist ein gewebter Velours mit einer Zusammensetzung von 65% Polyester und 35% Lycra®-Spandex mit einem Dehnungswert von etwa 35%.
In den Druckbehälter 70 wird Anlagendampf bei 163ºC und 5,5 bar Überdruck zugeführt, in welchem er auf 204ºC und 5,5 bar Überdruck erhitzt wird, wonach der Dampf in dem Druckbehälter 71 auf etwa 371ºC und 5,5 bar Überdruck (gemessen beim Eintritt in die Gesenkhohlräume 43 und 114) weiter erhitzt wird. Die Sättigungstemperatur von Dampf bei 5,5 bar Überdruck beträgt etwa 163ºC. Der aus dem Druckbehälter 71 anfallende Dampf hat daher eine Temperatur, die etwa 208ºC über ihrer Sättigungstemperatur liegt.
Das obere Gesenk 21 wird auf die Schichtstruktur von Gewebe, Kleber und Schaumpolster (allgemein als Werkstück 129 in Fig. 8 und 9 dargestellt) abgesenkt. Fig. 8 zeigt das teilweise abgesenkte Gesenk. Fig. 9 zeigt das vollständig abgesenkte Gesenk. Der Stegabschnitt 39 bildet eine Einprägung in dem Werkstück 129 mit einer Tiefe von etwa 1 inch. Jetzt werden die Magnetventile 74 und 118 für 20 Sekunden geöffnet, so daß der Heißdampf den Tunnel 42 und die Gesenkhohlräume 43 und 114 ausfüllen und durch die Perforationen 38, 41 und 130 in das Werkstück 129 ausgestoßen werden kann. Der Kleber 125 wird durch den Kontakt mit dem Heißdampf geschmolzen und teilweise in das Innere des Schauinpolsters 124 getrieben. Nach 20 Sekunden werden die Magnetventile 74 und 118 geschlossen. Sodann werden das Magnetventil 101 und das Unterdruckventil 120 für 5 Sekunden geöffnet und bewirken, daß Luft bei einer Temperatur von 204ºC und einem Überdruck von 5,5 bar durch die Perforationen 38 und 41 in dem oberen Gesenk 21 ausgestoßen wird, während ein Unterdruck von 17,4 mbar bei 0,354 m³/s durch die Perforationen 130 in das untere Gesenk 54 gezogen wird. Nach den 5 Sekunden werden alle Magnetventile und Unterdruckventile geschlossen und das obere Gesenk 21 in ihre vollständig angehobene Position entsprechend Fig. 1 und 3 zurückgefahren. Das in Fig. 10 gezeigte, resultierende, laminierte und geformte Polster wird aus dem unteren Gesenk 54 hochgehoben und aus der Vorrichtung entnommen. Das Polster ist zur Verwendung als eine Auflage für Automobilsitze geeignet. Das Gewebe ist im wesentlichen frei von Knittern, sogar an den Kanten. Würde es von dem Schaumpolster abgetrennt werden, so würde das Gewebe die Form des Polsters behalten, als wäre es zu dieser Form gewirkt worden.

Beispiel 2

Fig. 11, 12 und 13 zeigen die Verwendung der Vorrichtung nach den Zeichnungen zum Laminieren einer dreifachen Lage aus Gewebe 139, Schaumpolster 140 und Schaumpolster 141. Die Lagen des warmschmelzenden Klebers werden zwischen das Gewebe 139 und Schaumpolster 140 sowie zwischen Schaumpolster 140 und Schaumpolster 141 gebracht. Der Einfachheit halber werden jedoch die Kleberlagen in Fig. 11 und 12 nicht gezeigt. Beide Polster 140 und 141 haben eine Dicke von 25,4 mm und bestehen aus offenzelligem, auf Polyether basierenden Polyurethan- Schaum. Das Gewebe 139 ist eine 70/30-Mischung von Polyester und Lycra-Spandex, welches zu einem Velours gewebt wurde. Der verwendete Kleber war wiederum Rilson 5000-Polyamid. Die Schichtstruktur (in Fig. 12 und 13 allgemein dargestellt als Werkstück 142) wird auf den Boden 11 gesetzt. Ein unteres Gesenk wird nicht verwendet.
An der Kontaktfläche 37a des Gesenks 21a sind entfernbar zwei Stegabschnitte 143 und 144 befestigt. Der Stegabschnitt 144 steht etwa 12,7 mm über dem Stegabschnitt 143.
Das Gesenk 21a wird mit den Elektrowiderstandsheizungen (nicht gezeigt) auf etwa 93ºC erhitzt und das Gesenk 21a sodann entsprechend Fig. 12 gesenkt und gegen das Werkstück 142 gedrückt. Das Gesenk 21a wird soweit weiter abgesenkt, daß der Stegabschnitt 144 eine 2,54 cm (1 inch) tiefe Einprägung in dem Werkstück 142 und der Stegabschnitt 143 eine 12,7 mm tiefe Einprägung darin hervorrufen.
Ein 16 Sekunden langer Schuß Heißdampf bei etwa 371ºC und 5,5 bar Überdruck wird aus den Perforationen 38a in der Fläche 37a und aus den Perforationen 41a und 41b in den Stegabschnitten 143 und 144 ausgestoßen. Am Ende der 16 Sekunden wird ein Unterdruck von 17,4 mbar mit 0,354 m³/s durch die Perforationen 38a für eine Dauer von 5 Sekunden gezogen. Sobald der Unterdruck abgeschaltet ist, wird das obere Gesenk 21a von dem Boden 11 abgehoben, so daß das in Fig. 13 gezeigte fertige Polster aus der Vorrichtung entnommen und in einem Automobil eingebaut werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Formen eines geformten Gegenstands aus offenzelligem Schaumstoff und gleichzeitiges Hinzulaminieren von Polstergewebe, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Anordnen des Gewebes über einer Seite des Schaums mit einer Schicht warmschmelzendem Gewebekleber zwischen dem Gewebe und dem Schaum,

b) Vorheizen einer Form, deren im wesentlichen ganze Kontaktfläche perforiert ist,

c) Drücken der vorgeheizten Form gegen die gewebebedeckte Seite des Schaums und dadurch Deformieren des Schaums an mindestens einer Stelle,

d) Ausstoßen eines Schusses von Heißdampf durch die Perforationen in der Form mit einem geeigneten Druck, um den Dampf durch das Gewebe zu treiben und Einiges des Klebers mindestens einen Teilweg in das Innere des Schaums zu drücken, wobei die Temperatur des Dampfs hoch genug ist, den Kleber zu schmelzen,

e) Durchführen eines Kühlgases durch den Schaum, bis sich der Kleber wieder verfestigt hat, wobei das Gewebe an den Schaum laminiert wird und die Deformationen dauerhaft im Schaum fixiert werden, und

f) Trennen der Form und der sich ergebenden laminierten, geformten Struktur.

2. Verfahren nach Anspruch l, wobei der in Schritt (a) verwendete Kleber im Bereich von etwa 88 bis 121ºC schmilzt, der im Schritt (d) verwendete Dampf eine Temperatur im Bereich von etwa 204 bis 400ºC und mindestens 55,6ºC über der Sättigungstemperatur bezüglich seines Drucks aufweist und im Schritt (e) das Kühlgas Umgebungsluft ist, die durch den Schaum durch Anlegen eines Unterdrucks am Schaum gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Schritt (c) die geschichtete Struktur von Schaum, Kleber und Gewebe zwischen einem Paar komplementärer Formen gedrückt wird, wobei die erste Form gegen das Gewebe und die zweite Form gegen die gegenüberliegende Seite des Schaums drückt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite Form auch über im wesentlichen ihre gesamte Kontaktfläche perforiert ist und im Schritt (e) der Unterdruck an den Perforationen in der zweiten Form anliegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei im Schritt (c) die Form auf eine etwa 5,56 bis 16,7ºC geringere Temperatur als der Schmelzpunkt des Klebers vorgeheizt wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der im Schritt (d) verwendete Dampf einen Überdruck von etwa 5,17 bis 6,2 bar aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der im Schritt (d) verwendete Dampf eine Temperatur von etwa 343 bis 400ºC aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Schaum zwei oder mehr Schichten von Schaum mit warmschmelzendem Kleber dazwischen aufweist, die Form im Schritt (c) einen Eindruck oder mehrere Eindrücke in dem Schaum hervorruft, die etwa die Tiefe einer oder mehrerer der inneren Lage(n) des Klebers erreichen, und die Temperatur des im Schritt (d) verwendeten Dampfes hoch genug ist, um auch die innere Lage(n) von Kleber zu schmelzen, so daß im Schritt (e), wenn der ganze Kleber sich wieder verfestigt, alle Lagen Schaum zusammengeklebt werden und die Einprägung(en) im Schaum durch die innere(n) Lage(n) von Kleber fixiert ist/sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei im Schritt (e) der Unterdruck an den Perforationen in der Form aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei im Schritt (e) der Unterdruck an den Perforationen in der zweiten Form aufgebracht wird, wobei heiße Luft mit einer Temperatur von etwa 176 bis 232ºC durch die Perforationen in der ersten Form ausgestoßen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei zwischen den Schritten (c) und (d) ein Schuß heißer Luft mit einer Temperatur von etwa 176 bis 232ºC aus den Perforationen in der ersten Form bei einem Überdruck von etwa 4,8 bis 6,2 bar ausgestoßen wird, um das Vorheizen des Klebers zu unterstützen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Kleber ein Polyamid ist, das im Bereich von etwa 104 bis 116ºC schmilzt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Schaum aus einem Polyurethan- oder Polyolefinharz zusammengesetzt ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei während der Schritte (c) und (d) die Temperaturdifferenz zwischen den wärmsten und kühlsten Punkten auf der Kontaktfläche der ersten bzw. zweiten Form nicht mehr als etwa 5,56ºC beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Schaum aus einem auf Polyether basierenden Polyurethanharz zusammengesetzt ist.

16. Vorrichtung zum Formen eines geformten Gegenstandes aus offenzelligem Schaumstoff und gleichzeitiges Dazulaminieren von Polstergewebe, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit:

a) einer Einrichtung (11) zum lösbaren Halten eines Werkstücks (123, 124, 125) aus porigem, flexiblem Material,

b) einer Form (21), die im wesentlichen über ihre ganze Kontaktfläche (37) perforiert ist und die eine geschlossene Kammer (43) hinter ihrer Kontaktfläche (37) aufweist, die mit den Perforationen (38) in der Form kommuniziert,

c) einer Einrichtung (14, 15) zum Drücken der Form gegen eine Seite des Werkstücks, wobei das Werkstück durch die Halteeinrichtung gehalten wird,

d) einer Einrichtung (45, 46, 48, 49, 50, 131, 134, 135) zum Vorheizen der Form,

e) einer Einrichtung (69) zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Dampf,

f) einer Einrichtung (70 und 71) zum Überhitzen des Dampfes,

g) einer Einrichtung (88) zum Führen eines Kühlgases durch das Werkstück, wobei sie und die Form zusammengedrückt werden,

h) einer Einrichtung (14 und 15) zum Trennen der Form und des Werkstücks, damit das fertige Werkstück aus der Vorrichtung entfernt werden kann, und

i) einer Ventileinrichtung (74) zum Öffnen und Schließen einer Dampfleitung, gekennzeichnet durch

j) eine Dampfleitung (74, 79, 80, 81 und 82) zum Zuführen des unter Druck stehenden Heißdampfes direkt an die geschlossene Kammer der profilierten Form, wobei die Form und das Werkstück zusammengedrückt werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Formvorheizeinrichtung geeignet ist, um die Form auf eine Kontaktflächentemperatur von mindestens etwa 71ºC vorzuheizen, die Dampfzuführ- und Überhitzungseinrichtung (64, 70, 71) geeignet ist, um an die geschlossene Kammer (43) Heißdampf mit einer Temperatur von etwa 204 bis 400ºC bereitzustellen, wobei die Temperatur mindestens 55,6ºC über der Sättigungstemperatur des Dampfes bei dem Druck liegt, bei dem er bereitgestellt wird, und die Einrichtung zum Führen des Kühlgases durch das Werkstück geeignet ist, Umgebungsluft durch den Schaum zu führen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, ferner mit einer zweiten Form (54), die komplementär zur ersten Form und ebenso über im wesentlichen ihre ganze Kontaktfläche (61) perforiert ist, wobei die erste und zweite Form (21, 54) geeignet sind, das Werkstück zwischen sich zu drücken, und die Einrichtung (88) zum Führen des Kühlgases geeignet ist, einen Unterdruck an den Perforationen (131) in der zweiten Form (54) anzulegen, wobei das Werkstück zwischen den zwei Formen gedrückt wird.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die zweite Form (54) ebenfalls eine geschlossene Kammer (114) hinter ihrer Kontaktfläche (61) aufweist, die mit den Perforationen (130) in der Form (54) kommuniziert, wobei die Vorrichtung ferner eine Einrichtung (63, 65) zum Zuführen von Heißluft mit einer Temperatur von etwa 176 bis 232ºC und einem Überdruck von etwa 4,82 bis 6,2 bar an die geschlossene Kammer der ersten und/oder zweiten Form aufweist, wobei die Form gegen das Werkstück gedrückt wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 19, wobei die Einrichtung (62, 67) zum Führen des Kühlgases geeignet ist, einen Unterdruck an den Perforationen in der Form anzulegen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Einrichtung (62) zum Führen des Kühlgases geeignet ist, ebenso einen Unterdruck an den Perforationen (38) in die erste Form (21) anzulegen, wobei das Werkstück zwischen den zwei Formen (21, 54) gedrückt wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Perforationen (38, 130) in beiden Formen Durchmesser im Bereich von etwa 0,89 bis 1,65 mm aufweisen und nicht mehr als etwa 12,7 mm beabstandet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, ferner mit einer Einrichtung zum Vorheizen der zweiten Form (54) auf eine Kontaktflächentemperatur von mindestens etwa 71ºC.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, ferner mit einer einstellbaren Stopeinrichtung (24, 25) zum Steuern der Zustellung der Form (21) gegen das Werkstück.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, wobei die Einrichtung zum Vorheizen der bzw. jeder Form ein oder mehrere an der Form befestigte(s) Elektrowiderstandsheizelement(e) aufweist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei der bzw. jede Form aus Gußaluminium hergestellt ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, wobei die Kontaktfläche (37) der Form (21) einen lösbaren, perforierten Stegabschnitt (39) zum Formen einer Designlinie in dem Werkstück aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, 20, 21, 23 bis 26 im Fall einer einzigen Form (21), wobei die Halteeinrichtung (11) geeignet ist, das Werkstück horizontal zu halten, die Form über der Halteeinrichtung aufgehängt ist, die Drückeinrichtung (14, 15) geeignet ist, um die Form abzusenken und mit dem Werkstück in Kontakt zu bringen, und die Trenneinrichtung geeignet ist, die Form von der Halteeinrichtung wegzuheben.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27 im Fall von zwei Formen (21, 54) wobei die Halteeinrichtung (11, 54) die zweite Form (54) aufweist, die horizontal angeordnet ist, wobei die erste Form (21) über der zweiten Form aufgehängt ist, die Drückeinrichtung (14, 15) geeignet ist, um die erste Form abzusenken und in Kontakt mit dem Werkstück zu bringen, und die Trenneinrichtung geeignet ist, die erste Form (21) von der zweiten Form (54) wegzuheben.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, wobei die Drückeinrichtung (14, 15) einen Zahnstangenmechanismus (19, 20) zum Führen der Form (21, 54) bzw. der ersten Form (21) aufweist, wenn sie in Kontakt mit dem Werkstück abgesenkt wird.