DE3907318C2 - - Google Patents
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Formen
eines mit einer Haut überzogenen geschäumten Kunststoffgegen
standes und insbesondere ein Verfahren zum Formen des
geschäumten Gegenstandes, welcher bestimmte Abschnitte auf
weist, die eine unterschiedliche Steifigkeit besitzen, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Bisher wird auf dem Gebiet der Sitzherstellung ein
sogenanntes "hautüberzogenes geschäumtes Kunststoffpolster"
gemeinsam verwendet als Kissenglied eines Sitzkissenteiles
und/oder eines Rückenlehnenteiles.
Eines der herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines
solchen Polsters verläuft folgendermaßen:
Ein Außenhautteil wird in einen Hohlraum einer unteren Form
eingelegt, wobei ein Umfangsabschnitt desselben auf die Kante
des Hohlraumes der Form aufgelegt wird, und dann wird eine
obere Form auf die untere Form derart aufgesetzt, daß sie den
Umfangsabschnitt des Außenhautteiles einklemmt. Dann wird ein
schäumbares flüssiges Material in ein sackförmiges Außenhaut
teil in der Form gegossen und auf geeignete Art ausgehärtet.
Nachdem das Material in einem bestimmten Ausmaß erhärtet ist,
wird die obere Form von der unteren Form entfernt, und das
Produkt, nämlich der hautüberzogene geschäumte Kunststoff
gegenstand wird aus der unteren Form herausgenommen.
Bei den Sitzen, insbesondere den Sitzen für Kraftfahrzeuge,
ist es manchmal erforderlich, daß einige Abschnitte des
Sitzes eine unterschiedliche, aber erwünschte Steifigkeit
aufweisen, um für ein angenehmes Sitzgefühl des Sitzbenutzers
zu sorgen.
Zum Beispiel ist das Polster für einen gewölbten Sitz aufge
baut mit einem Hauptabschnitt, auf welchem das Gewicht des
Sitzbenutzers direkt aufgenommen wird, und zwei erhöhten
Seitenabschnitten, welche an den Seiten des Hauptabschnitts
angeordnet sind, um den Körper des Sitzbenutzers stabil zu
halten. Tatsächlich ist der Hauptabschnitt relativ weich auf
gebaut, um das Gewicht des Sitzbenutzers zuverlässig zu
tragen, während die zwei Seitenabschnitte relativ hart aufge
baut sind, um eine erwünschte Haltefunktion für den Benutzer
zu erzielen.
Die Herstellung der relativ harten Seitenabschnitte des
Polsters ist bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfah
ren jedoch vorgenommen worden, indem vor dem Eingießen des
Material in den Hohlraum Fremdkörper wie beispielsweise
Gummischnitzel oder dergleichen in bestimmte Abschnitte des
Hohlraumes der unteren Form eingelegt worden sind. Ferner ist
die Steifigkeit der Seitentragabschnitte des Polsters einge
stellt worden durch Steuerung der Kraft von Federn, welche
die Seitenabschnitte unterstützen. Bekanntlich sind diese
Schritte schwierig oder zumindest mühsam.
Aus der DE-OS 24 05 666 ist ein Verfahren zum Formen eines mit
einer Haut überzogenen geschäumten Kunststoffgegenstandes bzw.
ein Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Schaumstoffkörpers
bekannt, bei dem ein Außenhautteil in den Hohlraum einer
unteren Form angelegt wird, wobei das Außenhautteil eine äußere
Schicht und eine poröse innere Schicht umfaßt, mit der die
äußere Schicht ausgekleidet ist. Eine erste obere Form wird auf
die untere Form gelegt, um den Hohlraum zu schließen. Ein
schäumbares Kunststoffmaterial wird in das sackförmige
Außenhautteil in den Hohlraum gegossen und ausgehärtet, und die
erste obere Form wird von der unteren Form entfernt, nachdem
das Material in einem bestimmten Grad ausgehärtet ist.
Bei dem Verfahren gemäß DE-OS 24 05 666 ist es jedoch
nachteilig, daß ein Verbund-Schaumstoffkörper nur mit einer
Steifigkeit erzeugt werden kann. Bei den Sitzen, insbesondere
den Sitzen für Kraftfahrzeuge, ist es jedoch manchmal
erforderlich, daß einige Abschnitte des Sitzes eine
unterschiedliche, aber erwünschte Steifigkeit aufweisen, um für
ein angenehmes Sitzgefühl des Sitzbenutzers zu sorgen.
Zum Beispiel ist das Polster für einen gewölbten Sitz aufgebaut
mit einem Hauptabschnitt, auf welchem das Gewicht des
Sitzbenutzers direkt aufgenommen wird, und zwei erhöhten
Seitenabschnitten, welche an den Seiten des Hauptabschnittes
angeordnet sind, um den Körper des Sitzbenutzers stabil zu
halten. Tatsächlich ist der Hauptabschnitt relativ weich
aufgebaut, um das Gewicht des Sitzbenutzers zuverlässig zu
tragen, während die zwei Seitenabschnitte relativ hart
aufgebaut sind, um eine erwünschte Haltefunktion für den
Benutzer zu erzielen.
Die Herstellung der relativ harten Seitenabschnitte des
Polsters ist bei dem obenerwähnten herkömmlichen Verfahren
jedoch so vorgenommen worden, daß weiterhin vor dem Eingießen
des Materials in den Hohlraum Fremdkörper, wie beispielsweise
Gummischnitzel oder dgl., in bestimmte Abschnitte des
Hohlraumes der unteren Form eingelegt worden sind. Ferner ist
die Steifigkeit der Seitentragabschnitte des Polsters
eingestellt worden durch Steuerung der Kraft von Federn, welche
die Seitenabschnitte unterstützen. Bekanntlich sind diese
Schritte schwierig oder zumindest mühsam.
Aus der DE-PS 31 10 303 ist bekannt, einen mehrschichtigen
Formkörper herzustellen, der jedoch eine äußerst komplizierte
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erfordert, da
mindestens zwei Polyurethanschaum-Systeme notwendig sind zur
Herstellung dieses mehrschichtigen Formkörpers.
Aus der EP 01 77 199 ist es weiterhin bekannt, bei der
Herstellung von Schaumfstoffkörpern auswechselbare Formteile
vorzusehen zum aufeinanderfolgenden Einbringen von flüssigen
Reaktionsmischungen, wobei in die Form vor dem Schäumvorgang
auch Teile eingelegt und befestigt werden können, die beim
Schäumen mit dem Gegenstand verbunden werden.
Durch die DE-OS 31 43 145 ist es unter anderem bekannt, daß der
in der Form infolge des Schäumvorgangs entstehende Druck
mitentscheidend ist für die Eigenschaften des hergestellten
Schaumstoffs. Dort wird deshalb eine Regelung dieses Drucks
empfohlen, d. h. es kann ein vorbestimmter Druck eingestellt und
gehalten werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Formen eines mit einer Haut überzogenen
geschäumten Kunststoffgegenstandes gemäß der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei dem ein hautüberzogener
geschäumter Kunststoffgegenstand unterschiedliche Bereiche der
Steifigkeit aufweist und welches leicht durchzuführen ist.
Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst.
Dadurch wird erreicht, daß auf einfache Weise ein
unterschiedliche Steifigkeiten aufweisender Schaumstoffkörper,
wie beispielsweise ein Sitz für Kraftfahrzeuge, erzeugt werden
kann, wobei insbesondere der Vorteil gegeben ist, daß das
aufgeschäumte Material aus einem einzigen Ausgangsstoff
gebildet werden kann. Die Verfahrensschritte sind dabei so
ausgebildet, daß eine einfache Durchführung des Verfahrens
möglich ist, das somit die Herstellungskosten senkt.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Anwendungsbeispiels näher be
schrieben. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 bis 3 Schnittansichten einer Formenanordnung, die
bei dem Verfahren der Erfindung angewandt wird, wo
bei verschiedene Zustände gezeigt sind, welche beim
Formen angenommen werden zur Erzeugung eines haut
überzogenen Polsters für ein Sitzkissen;
Fig. 4 eine partielle Schnittansicht des hautüberzogenen
Polsters, welches nach dem Verfahren der Erfindung
erzeugt worden ist.
In den Fig. 1 bis 3 sind die Schritte zur Herstellung
eines hautüberzogenen geschäumten Kunststoffpolsters für ein
Sitzkissen gezeigt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine
untere Form, in welcher ein Hohlraum ausgebildet ist, das
Bezugszeichen 2 zeigt eine erste obere Form und das Bezugs
zeichen 7 (siehe Fig. 3) zeigt eine zweite obere Form. Wie
aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der Hohlraum der unteren Form
1 einen flacheren Hauptabschnitt 1a und zwei tiefere Seiten
abschnitte 1b (nur einer ist gezeigt). Die erste obere Form 2
umfaßt zwei abgerundete Wülste 2b (nur einer ist gezeigt) und
einen etwas vorragenden Mittelabschnitt 2a. Eine flache
Furche 2c ist in der oberen Form 2 ausgebildet, welche um die
Wülste 2b herum verläuft. Die zweite obere Form 7 weist einen
etwas vorragenden Mittelabschnitt 7a auf.
Nachfolgend werden die Schritte zum Formen des hautüberzoge
nen geschäumten Kunststoffpolsters anhand der Zeichnungen
beschrieben.
Zuerst wird ein sackförmiges Außenhautteil 3 in den Hohlraum
der unteren Form 1 eingelegt, wobei ein Umfangsabschnitt des
selben auf eine Umfangskante des Hohlraumes der unteren Form
1 aufgelegt wird. Das Außenhautteil 3 umfaßt eine äußere
Schicht 4 aus Kunstleder, natürlichem Leder, Gewebe oder der
gleichen und eine innere Schicht 5 aus einer geschäumten
Kunststoffschicht wie beispielsweise einem geschichteten
Polyurethanschaum, mit dem die äußere Schicht 4 ausgekleidet
ist. Die innere Schicht 5 besteht aus einer porösen Schaum
fläche oder Schaumfläche mit offenen Poren.
Dann wird die obere Form 2 angemessen auf die untere Form 1
derart aufgelegt, daß die abgerundeten Wülste 2b in die tie
feren Seitenabschnitte 1b der unteren Form 1 hineinragen und
dazwischen beträchtliche Räume d 1 (nämlich einen ersten Hohl
raum) freilassen. Es ist zu beachten, daß bei dem richtigen
Aufsetzen der oberen Form 2 auf die untere Form 1 der Mittel
abschnitt 2a der oberen Form 2 das Außenbauteil 3 kontak
tiert und die flache Furche 2c derselben den Umfangsabschnitt
des Außenhautteiles 3 gegen die untere Form 1 drückt, wie aus
Fig. 1 hervorgeht.
Dann werden die untere und die erste obere Form 1 und 2
aneinander befestigt mittels einer steuerbaren
Klemmeinrichtung (nicht gezeigt).
Ein flüssiges Material für geschäumtes Polyurethan wird in
den Hohlraum d 1 gegossen und in bekannter Weise gehärtet.
Während der Aushärtung schäumt das Material und erhöht da
durch den Druck in dem Hohlraum d 1. Das Festklemmen durch die
Klemmeinrichtung wird so vorgenommen, daß ein übermäßiger
Druck, der in dem Hohlraum d 1 erzeugt wird, freigegeben wird.
Also dringt ein Teil des flüssigen Materials in die poröse
innere Schicht 5 (nämlich die Polsterung) und folgt dem Gas,
welches entweicht, durch die poröse innere Schicht und den
auf diese Weise zwischen den beiden Formen 1 und 2 bestimmten
Gaskanal ins Freie.
Da die aus dem Hohlraum d 1 abgegebene Gasmenge beträchtlich
ist, ist auch die in der porösen inneren Schicht 5 abge
lagerte Materialmenge beträchtlich. Auf diese Weise wird, wie
aus Fig. 2 ersichtlich, mit Beendigung der Aushärtung ein
erster geschäumter Polsterabschnitt 6 erzeugt mit einer
"gehärteten" inneren Schicht 5 des damit einteiligen Außen
hautteiles 3.
Die erste obere Form 2 wird von der unteren Form 1 entfernt,
wobei der erste geschäumte Polsterabschnitt 6 in der unteren
Form 1 gelassen wird, und dann wird die zweite obere Form 7
geeignet auf die untere Form 1 aufgelegt, wie in Fig. 3
gezeigt.
Dann werden die untere Form 1 und die zweite obere Form 7 an
einander befestigt mit einer Kraft, die größer ist als die
oben erwähnte Kraft, die zwischen der unteren Form 1 und der
ersten oberen Form 2 vorgesehen ist. Damit wird ein zweiter
Hohlraum d 2 zwischen den beiden Formen 1 und 7 festgelegt.
Dann wird das schäumbare Material in den zweiten Hohlraum d 2
gegossen und in bekannter Weise ausgehärtet.
Auf diese Weise dringt ein Teil des Materials in die poröse
innere Schicht 5 bei dem Mittelabschnitt, der zu dem zweiten
Hohlraum d 2 offenliegt. Da aber die Formen 1 und 7 fest an
einander befestigt sind, wie oben beschrieben, ist die
Gasfreigabe aus dem zweiten Hohlraum d 2 gering, und damit ist
auch die in dem Mittelabschnitt abgelagerte Materialmenge
klein. Auf diese Weise wird, wie anhand von Fig. 4 verständ
lich, mit dem Beendigen der Aushärtung ein zweiter geschäum
ter Polsterabschnitt 8 hergestellt mit einer relativ
"weichen" inneren Schicht 5 des Mittelabschnitts des damit
einteiligen Außenhautteiles 3.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Druck in dem
Hohlraum gesteuert, indem die durch die Klemmeinrichtung
erzeugte Klemmkraft verstellt wird.
Falls erwünscht, können ein oder mehrere Drucksteuerkanäle in
der ersten und auch der zweiten oberen Form 2 bzw. 7 ausge
bildet sein.
Claims (8)
1. Verfahren zum Formen eines mit einer Haut überzogenen
geschäumten Kunststoffgegenstandes, bei dem
- (a) ein sackförmiges Außenhautteil (3) in den Hohlraum einer unteren Form (1) eingelegt wird, wobei das Außenhautteil (3) eine äußere Schicht (4) umfaßt und eine poröse innere Schicht (5), mit der die äußere Schicht ausgekleidet ist,
- (b) eine erste obere Form (2) auf die untere Form (1) gelegt wird, um den Hohlraum (d1) zu schließen,
- (c) ein schäumbares Kunststoffmaterial (6) in das sackförmige Außenhautteil (3) in dem Hohlraum (d1) gegossen und ausgehärtet wird, und
- (d) die erste obere Form (2) von der unteren Form (1) entfernt wird, nachdem das Material in einem bestimmten Grad ausgehärtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- (e) daß eine zweite obere Form (7) auf die untere Form (1) gelegt wird, um dazwischen einen vorgegebenen Raum (d2) zu bestimmen,
- (f) daß die untere (1) und die erste obere (2) Form mit einer ersten Befestigungskraft aneinander befestigt werden, wodurch ein Gasaustritt aus dem Hohlraum (d1) der unteren Form (1) nach außen nur dann erfolgt, wenn der in dem Hohlraum (d1) erzeugte Gasdruck größer ist als die erste Befestigungskraft;
- (g) daß die untere (1) und die zweite obere (7) Form aneinander befestigt werden mit einer zweiten Befestigungskraft, welche größer ist als die erste Befestigungskraft, wodurch ein Gasaustritt von dem vorgegebenen Raum (d2) nach außen ermöglicht wird, wenn ein in dem vorgegebenen Raum (d2) erzeugter Gasdruck größer ist als die zweite Befestigungskraft; und
- (h) daß das schäumbare Kunststoffmaterial in den vorgegebenen Raum (d2) hineingegossen und ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das schäumbare Material ein flüssiges Material für geschäumtes
Polyurethan ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schrittes (a) ein
Umfangsabschnitt des Außenhautteiles (3) auf eine Umfangskante
des Hohlraumes der unteren Form (1) aufgelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die innere Schicht aus einem laminierten Polyurethanschaum
mit offenen Zellen aufgebaut wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schrittes (b) ein Teil
der ersten oberen Form (2) den Umfangsabschnitt des
Außenhautteiles (3) einklemmt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Schritt (h) die zweite obere Form
(7) von der unteren Form (1) entfernt wird, nachdem das
Material in einem bestimmten Ausmaß ausgehärtet ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, mit
einem sackförmigen Außenhautteil (3), das in den Hohlraum einer unteren Form (1) einlegbar ist, wobei das Außenhautteil (3) eine äußere Schicht (4) und eine poröse innere Schicht (5) umfaßt, mit der die äußere Schicht (4) ausgekleidet ist,
einer ersten oberen Form (2), die auf der unteren Form (1) anbringbar ist, um den Hohlraum (d1) zu schließen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der unteren Form (1) eines flacheren Hauptabschnitt (1a) und zwei tiefere Seitenabschnitte (1b) umfaßt, daß die erste obere Form (2) zwei abgerundete Wülste (2b) umfaßt, die dafür vorgesehen sind, in die zwei tieferen Seitenabschnitte (1b) hineinzuragen, und einen etwas vorragenden Mittelabschnitt (2a) aufweist, der dafür vorgesehen ist, in den flacheren Hauptabschnitt (1a) hineinzuragen, und daß eine zweite obere Form (7) auf die untere Form (1) legbar ist, und einen etwas vorragenden Mittelabschnitt (7a) umfaßt, der dafür vorgesehen ist, in den flacheren Hauptabschnitt (1a) vorzuragen.
einem sackförmigen Außenhautteil (3), das in den Hohlraum einer unteren Form (1) einlegbar ist, wobei das Außenhautteil (3) eine äußere Schicht (4) und eine poröse innere Schicht (5) umfaßt, mit der die äußere Schicht (4) ausgekleidet ist,
einer ersten oberen Form (2), die auf der unteren Form (1) anbringbar ist, um den Hohlraum (d1) zu schließen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der unteren Form (1) eines flacheren Hauptabschnitt (1a) und zwei tiefere Seitenabschnitte (1b) umfaßt, daß die erste obere Form (2) zwei abgerundete Wülste (2b) umfaßt, die dafür vorgesehen sind, in die zwei tieferen Seitenabschnitte (1b) hineinzuragen, und einen etwas vorragenden Mittelabschnitt (2a) aufweist, der dafür vorgesehen ist, in den flacheren Hauptabschnitt (1a) hineinzuragen, und daß eine zweite obere Form (7) auf die untere Form (1) legbar ist, und einen etwas vorragenden Mittelabschnitt (7a) umfaßt, der dafür vorgesehen ist, in den flacheren Hauptabschnitt (1a) vorzuragen.
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