DE4319855A1

DE4319855A1 - Verfahren zum Herstellen von Helmen

Info

Publication number: DE4319855A1
Application number: DE4319855A
Authority: DE
Inventors: Chang Hsien Ho
Original assignee: Individual
Current assignee: Lu Tung Feng Taipeh/t Ai-Pei Tw
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1994-12-22
Also published as: US5376318A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Helmen aus geschäumtem Polyurethan, insbesondere für Zweiradfahrer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es gibt eine Vielzahl von Helmen, die in großem Umfang in verschiedenen Situationen und an verschiedenen Orten verwendet werden, um den Kopf zu schützen. Die Helme für Motorradfahrer oder Radfahrer werden gewöhnlich durch eine Anzahl von kompli zierten Herstellungsverfahren hergestellt. Ihre Herstel lungskosten sind daher hoch. Außerdem sind diese Helme im allgemeinen schwer und fühlen sich wegen schlechter Lüftung unbequem auf dem Kopf an, so daß Motorradfahrer und Radfahrer sie nicht gerne tragen. Damit Motorradfahrer oder Radfahrer einen Helm tragen, während sie ein Motorrad oder Rad fahren, ist ein Sicherheitshelm mit geringem Gewicht mit guter Lüftung und großer Schlagwiderstandsfähigkeit erforderlich.

Es ist bekannt, daß Polyurethan für die Herstellung eines Helms, der in seiner Funktion zufriedenstellend ist, gut geeignet ist. Polyurethan ist eines von verschiedenen synthe tischen Polymeren, die durch die Polymerisation eines Hydroxyl (OH)-Rests und einer NCO-Gruppe von zwei verschiedenen Verbin dungen hergestellt werden. Sie werden in elastischen Fasern, Kissen, Isolierung, Formprodukten, Beschichtungen usw. verwen det. Geschäumtes Polyurethan ist weitgehend für die Herstellung von isolierenden Dachplatten, Verpackungen für Kühlschränke und Kühler und Kraftfahrzeuge, mechanische Ersatzteile für Maschinen und Kraftfahrzeuge usw. verwendet worden wegen seiner Vorteile hoher Elastizität und Verformbar keit und großer Druckkraftfestigkeit.

Durch ein speziell aus gebildetes Produktionsverfahren kann ein zufriedenstellender Sicherheitshelm mit geringem Gewicht aus Polyurethan hergestellt werden. Da geschäumtes Polyurethan sehr stark verformbar ist und sofort in seine frühere Form zurückkehren kann, nachdem der äußere Druck aufgehört hat, ist es sehr zweckmäßig, geschäumtes Polyurethan zum Herstellen eines Sicherheitshelmes zu verwenden.

Es gibt Helmhersteller, die geschäumtes Polyurethan verwenden, um Sicherheitshelme für Motorradfahrer und Radfahrer herstel len, indem sie eine geformte äußere Kunststoffschale an einer geformten inneren Schale aus geschäumtem Polyurethan befesti gen. Diese Produktionsverfahren ist kompliziert.

Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Herstellungsverfahrens für Helme, bei dem direkt ein Kunststoff-Folie (Kunststoffblatt) mit geschäumtem Polyurethan während der Bildung und Formung des Polyurethanmaterials befestigt wird. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für Helme, das einen hohen Gebrauchswert bei der industriellen Produktion hat. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für Helme, mit dem Sicherheitshelme mit geringem Gewicht, guter Lüftung und hoher Widerstandsfähigkeit gegen Schläge herge stellt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun gen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Blockdiagramm das Herstellungsverfahren der Erfindung;

Fig. 2 in einem Querschnitt eine erfindungsgemäße Form zum Formen eines Helmes während der Herstellung desselben;

Fig. 3 ein fertiggestelltes Erzeugnis, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist; und

Fig. 4 ein weiteres fertiggestelltes Erzeugnis, das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist.

Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein Helm erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß eine mit Tinte beschichtete Kunst stoff-Folie (Kunststoffblatt) 3 über eine vorgewärmte untere Form 2 gelegt, daß dann die obere Form 1 zum Abdecken der unteren Form 2 verwendet wird, und daß dann die vorbereitete, verflüssigte Polyurethanmischung 4 in den Hohlraum der Form zum Schäumen eingefüllt wird. Nach dem Schäumvorgang ist die bedruckte Kunststoff-Folie (Kunststoffblatt) 3 mit dem ge schäumten Polyurethan 4 verbunden (die Tinte dient als Binde mittel) und als eine Deckschicht über den so erhaltenen Helm ausgebildet. Die untere Form 2 der Form ist zum Formen der Außenform des Helmes bestimmt, während die obere Form 3 zum Formen der inneren Oberfläche des Helms bestimmt ist. Die obere Form 1 weist Luftlöcher 11 auf, durch die während des Formvorgangs Luft entweichen kann.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, weist das Verfahren der Erfindung die Schritte auf:

a) eine Form vorzubereiten, die aus einer oberen Form und einer unteren Form besteht, und die obere und untere Form auf eine Temperatur von 40°C-60°C erwärmt zu halten;
b) eine Kunststoff-Folie (Kunststoffblatt) über die untere Form zu legen und sie mit einer Drucktinte zu beschich ten;
c) die mit Tinte beschichtete Kunststoff-Folie (Kunststoff blatt) sich erwärmen und deformieren zu lassen, wobei sie sich eng an den Hohlraum der unteren Form an schmiegt;
d) eine vorbereitete, verflüssigte Polyurethanmischung in den Hohlraum einzufüllen, der innerhalb des tintenbe schichteten Kunststoff-Films (Kunststoffblatt) gebildet ist;
e) die obere Form zu schließen;
f) die Form in ein Reaktionsgefäß oder eine Reaktionskam mer zum Aufschäumen der Polyurethanmischung bei einer Temperatur des Reaktionsgefäßes oder der -kammer von 120°C bis 150°C und einer Formtemperatur von 70°C bis 90°C zu verbringen (nach dem Schäumen wird ein Druck von ungefähr 8 Bar bis 15 Bar erzeugt, um die Kunststoff-Folie oder das Kunststoffblatt gegen den Hohlraum der unteren Form zu drücken, und gleichzeitig wird das so erzeugte Gas aus der Form durch die Luftlö cher an der oberen Form abgezogen);
g) die Formtemperatur auf 70°C bis 90°C während ungefähr 8 bis 20 Minuten zu halten, damit die Polyurethanmi schung vollständig aufschäumen kann und sich mit der tintenbeschichteten Kunststoff-Folie (Kunststoffblatt) verbinden kann, so daß das geschäumte Polyurethan und die tintenbeschichtete Kunststoff-Folie (Kunststoff blatt) zu einem halbfertiggestellten Helm ausgebildet werden;
h) die Form vom Reaktionsgefäß oder der Reaktionskammer zu entfernen und dann den halb fertiggestellten Helm aus der Form zum Abkühlen in Luft zu entfernen;
i) den halb fertiggestellten Helm auszuputzen bzw. zu beschneiden und Lüftungslöcher und zurückspringende Bereiche entsprechend einem vorbestimmten Muster zu bilden und dann den halb fertiggestellten Helm einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen;
j) ein Schaumgummi am Helm um seine Innenwand herum anzuordnen und dann eine Befestigungseinrichtung am Helm zu anzubringen.

In Fig. 3 und 4 sind zwei Helme mit verschiedenen Mustern gezeigt, die nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt sind. Es kann eine Schneidform während des vorgenannten Schritts i) verwendet werden, um den halb fertiggestellten Helm zu be schneiden und um Lüftungslöcher und zurückspringende Bereiche auf ihm auf wirksame Weise herzustellen. Wird eine dickere Kunststoff-Folie verwendet und über die untere Form während des vorgenannten Schritts b) gelegt, so kann eine Unterdruck pumpeneinrichtung verwendet werden, damit sich die Kunst stoff-Folie verformt und an dem Hohlraum in der unteren Form schnell anliegt, indem eine nach unten gerichtete Saugkraft auf die Kunststoff-Folie auf der Unterseite durch Durchgangs löcher in der unteren Form angelegt wird. Wird eine Kunst stoff-Folie verwendet, so kann sie in die Form eines Helmes vorgeformt sein, der in den Hohlraum der unteren Form hinein paßt, so daß dann auf die vorgenannten Schritte c) und i) verzichtet werden kann.

Wie dies beschrieben wurde, wird ein Helm erfindungsgemäß aus geschäumtem Polyurethan durch ein Formverfahren hergestellt. Er ist daher leicht und wärmeisolierend und hat große Schlag festigkeit und eine hohe stoßdämpfende Fähigkeit. Da eine Kunststoff-Folie oder ein Kunststoffblatt direkt mit dem geschäumten Polyurethan während des Schäumens verbunden wird, wird gleichzeitig eine glatte und glänzende äußere Schale hergestellt, wenn der Schäumungsschritt beendet wird, und es ist daher kein weiterer Verfahrensschritt notwendig, um die äußere Schale über dem geformten geschäumten Polyurethankörper anzubringen. Durch die Erfindung wird daher die Effizienz bei der Herstellung des Helmes sehrstark vergrößert.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Helms, insbesondere eines Helms für Zweiradfahrer, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte aufweist:

a) eine aus einer oberen Form und einer unteren Form bestehende Form entsprechend der Form der herzustellen den Helme vorzubereiten und sie auf 40°C bis 60°C zu erwärmen;
b) eine Kunststoff-Folie oder ein Kunststoffblatt über die untere Form zu legen und es mit Drucktinte zu beschich ten;
c) die Erwärmung der tintenbeschichteten Kunststoff-Folie oder des Kunststoffblatts und die Verformung zuzulas sen, so daß die Folie eng an den Hohlraum in der unteren Form anliegt, indem auf die tintenbeschichtete Kunststoff-Folie oder das Kunststoffblatt unten eine nach unten gerichtete Saugkraft durch Durchgangslöcher in der unteren Form angelegt wird;
d) eine vorbereitete verflüssigte Polyurethanmischung in die untere Form über die tintenbeschichtete Kunst stoff-Folie einzubringen;
e) die obere Form zu schließen;
f) die Form in ein Reaktionsgefäß oder eine Reaktionskam mer zum Aufschäumen der Polyurethanmischung bei einer Temperatur der Reaktionskammer von ungefähr 120°C bis 150°C und einer Formtemperatur von ungefähr 70°C bis 90°C einzuführen;
g) die Formtemperatur bei 70°C bis 90°C während ungefähr 8 bis 20 Minuten zu halten, damit die Polyurethanmi schung vollständig aufschäumen kann;
h) die Form aus der Reaktionskammer oder dem Reaktionsge fäß zu entfernen und dann den so hergestellten halb fertiggestellten Helm aus der Form zum Kühlen in Luft zu entfernen;
i) den halb fertiggestellten Helm auszuputzen oder zu beschneiden und Lüftungslöcher und rückspringende Bereiche entsprechend einem vorbestimmten Muster herzustellen und dann den halb fertiggestellten Helm einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen;
j) ein Schaumgummi am Helm um dessen Innenwand herum anzubringen und dann Verzierungen und Befestigungsmit tel am Helm anzubringen.

2. Verfahren zum Herstellen eines Helms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Form zum Formen der Außenwand des Helms und die obere Form zum Formen der Innenwand des Helms ausgebildet ist.

3. Verfahren zum Herstellen eines Helms, insbesondere eines Helms für Zweiradfahrer, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte aufweist:

a) eine Form, die aus einer oberen Form und einer unteren Form entsprechend der Form der herzustellenden Helme besteht, vorzubereiten und auf 40°C bis 60°C zu erwärmen;
b) eine geformte Kunststoffschale in einem Hohlraum in der unteren Form anzuordnen und sie mit Drucktinte zu beschichten;
c) eine vorbereitete verflüssigte Polyurethanmischung in die geformte Kunststoffschale einzufüllen;
d) die obere Form zu schließen;
e) die Form in ein Reaktionsgefäß oder eine Reaktionskam mer zum Aufschäumen der Polyurethanmischung unter einer Reaktionskammertemperatur von ungefähr 120°C bis 150°C und einer Formtemperatur von ungefähr 70°C bis 90°C zu verbringen;
f) die Formtemperatur bei 70°C bis 90°C während ungefähr 8 bis 20 Minuten aufrechtzuerhalten, damit die Poly urethanmischung vollständig aufschäumen kann;
g) die Form aus der Reaktionskammer oder dem Reaktionsge fäß zu entfernen und dann den so erhaltenen halb fertiggestellten Helm aus der Form zum Abkühlen in Luft zu entfernen;
h) ein Schaumgummielement am Helm um die Innenwand herum anzubringen und dann Verzierungen und Befestigungsmit tel am Helm anzubringen.