DE69501602T2

DE69501602T2 - Verfahren zum Herstellen eines mit einem Oberflächenmaterial versehenen Hohlkörpers

Info

Publication number: DE69501602T2
Application number: DE69501602T
Authority: DE
Inventors: Satoru Funakoshi; Takeo Kitayama; Shigeyoshi Matsubara; Masahito Matsumoto
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2015-05-26
Also published as: EP0684119B1; EP0684119A3; EP0684119A2; DE69501602D1; JPH07314541A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlformkörpers mit einen darauf aufgebrachten Oberflächenmaterial.
Die US-A-5 154 872 schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines Harzformkörpers mit einem Oberflächenmaterial vor.
Die US-A-5 277 865 (entspricht der JP-A-255 314/1992) schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Harzform körpers vor.
Die JP-A-267 124 schlägt ein Verfahren zum Abkühlen eines hohlen Harzformkörpers mit einem Oberflächenmaterial vor.
Die Erfinder haben festgestellt, daß das in der JP-A- 267 124/1992 beschriebene Verfahren mit den folgenden Proble men behaftet ist. Nach diesen bekannten Verfahren wird ein Druckgas zur Bildung eines Hohlkörpers in ein geschmolzenes Harz eingeblasen, wonach das Gas dann aus einer Gasablaßöffnung abgelassen wird. Anschließend wird aus einem Kühlmittelzufuhrabschnitt ein Kühlmittel in den Hohlkörper eingespritzt und in dem Hohlkörper zurückgehalten, und danach wird wieder ein Druckgas in den Hohlkörper eingeblasen, um das Kühlmittel zurückzugewinnen. Daher weist dieses Verfahren die Probleme auf, daß während der Zeitspanne vom Ablassen des Gases bis zum vollständigen Einfüllen des Kühlmittels der Druck in dem Hohlkörper abnimmt und/oder die Abkühlungsgeschwindigkeit ungleichmäßig wird, was zur Verformung der entstehenden Formkörper führt.
Ferner werden bei dem obigen bekannten Verfahren hauptsächlich Flüssigkeiten, wie z. B. Alkohole oder Wasser, als Kühlmittel verwendet, und zusätzlich zur Einblasdüse für Druckgas, der Gasablaßöffnung und dem Belüftungsmechanismus muß eine Einspritzdüse für die Kühlmittel vorgesehen werden. Außerdem erfordert dieses Verfahren eine sehr komplizierte Vorrichtung, Arbeitsweise und Steuerung, um das Kühlmittel über eine vorgegebene Zeitspanne in dem Hohlkörper zurückzuhalten und danach wieder ein Druckgas in den Hohlkörper einzuleiten und das Kühlmittel abzulassen.
Die EP-A-0 560 522 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlformkörpers, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(a) im offenen Zustand einer ersten Form und einer zweiten Form, Einbringen eines Rohlings aus heißem Kunststoffmaterial zwischen der ersten Form und der zweiten Form;
(b) Schließen der ersten Form und der zweiten Form, um den Rohling dazwischen einzuschließen, und zu veranlassen, daß ein erster Hohlstift und ein zweiter Hohlstift, die an einer der Formen befestigt sind, in den Rohling eingebracht werden;
(c) Zuführen von Gas durch mindestens einen der Hohlstifte, wodurch der Rohling in Kontakt mit den entsprechenden Hohlraumflächen der ersten Form und der zweiten Form gebracht und ein Hohlkörper geformt wird;
(d) Zuführen des Gases durch den ersten Hohlstift bei gleichzeitigem Ablassen des Gases durch den zweiten Hohlstift, wodurch das Gas in dem Hohlkörper umgewälzt wird, um das heiße Kunststoffmaterial abzukühlen und erstarren zu lassen; und
(e) Öffnen der ersten Form und der zweiten Form und Entnahme des Hohlkörpers.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlformkörpers mit einen Qberflächenmaterial, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(a) im offenen Zustand einer ersten Form und einer zweiten Form, Aufbringen eines ersten Oberflächenmaterials auf die erste Form zum Abdecken einer Hohlraumfläche der ersten Form und einer an einem Rand der Hohlraumfläche angeordneten Trennfläche, und Aufbringen eines zweiten Oberflächenmaterials auf die zweite Form zum Abdecken einer Hohlraumfläche der zweiten Form und einer Trennfläche, die an einem Rand der Hohlraumfläche der zweiten Form angeordnet ist, wobei die Hohlraumflächen jeweils eine gewünschte Konfiguration aufweisen;
(b) Zuführen eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes zwischen dem ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial;
(c) Schließen der ersten Form und der zweiten Form, um das geschmolzene thermoplastische Harz mit den ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial einzuschlie-
(d) Einbringen eines ersten Hohlstiftes in das geschmolzene thermoplastische Harz und Zuführen eines Gases in das Harz durch den ersten Hohlstift, wodurch das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial in Kontakt mit den entsprechenden Hohlraumflächen der ersten Form und der zweiten Form gebracht werden und ein Hohlkörper geformt wird;
(e) Einbringen eines zweiten Hohlstiftes in den Hohlkörper und Zuführen des Gases durch den ersten Hohlstift bei gleichzeitigem Ablassen des Gases durch den zweiten Hohlstift, wodurch das Gas in dem Hohlkörper umgewälzt wird, um das geschmolzene thermoplastische Harz abzukühlen und erstarren zu lassen; und
(f) Öffnen der ersten Form und der zweiten Form und Entnahme des Hohlkörpers.
Die Erfindung schließt außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlformkörpers mit einem Oberflächenmaterial ein, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(a) im offenen Zustand einer ersten Form und einer zweiten Form, Aufbringen eines ersten Oberflächenmaterials auf die erste Form zum Abdecken einer Hohlraumfläche der ersten Form und einer an einem Rand der Hohlraumfläche angeordneten Trennfläche, und Aufbringen eines zweiten Qberflächenmaterials auf die zweite Form zum Abdecken einer Hohlraumfläche der zweiten Form und einer Trennfläche, die an einem Rand der Hohlraumfläche der zweiten Form angeordnet ist, wobei die Hohlraumflächen jeweils eine gewünschte Konfiguration aufweisen;
(b) Zuführen eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes zwischen dem ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial;
(c) Schließen der ersten Form und der zweiten Form, um das geschmolzene thermoplastische Harz mit dem ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial einzuschlie-
(d) Einbringen eines ersten Hohlstiftes und eines zweiten Hohlstiftes in das geschmolzene thermoplastische Harz und Zuführen eines Gases in das Harz durch den ersten Hohlstift und den zweiten Hohlstift, wodurch das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial in Kontakt mit den entsprechenden Hohlraumflächen der ersten Form und der zweiten Form gebracht werden und ein Hohlkörper geformt wird;
(e) Zuführen des Gases durch den ersten Hohlstift bei gleichzeitigem Ablassen des Gases durch den zweiten Hohlstift, wodurch das Gas in dem Hohlkörper umgewälzt wird, um das geschmolzene thermoplastische Harz abzukühlen und erstarren zu lassen; und
(f) Öffnen der ersten Form und der zweiten Form und Entnahme des Hohlkörpers. In diesem Falle wird der zweite Hohlstift vorzugsweise vom Gaszufuhrzustand zum Gasablaßzustand umgeschaltet, während das Gas durch den ersten Hohlstift zugeführt wird.
Vorzugsweise wird das geschmolzene thermoplastische Harz in einem Anteil von 5-50 Vol.-% eines durch die Hohlraumfläche der ersten Form und die Hohlraumfläche der zweiten Form zu bildenden Hohlraums zugeführt.
Vorzugsweise werden der erste Hohlstift und der zweite Hohlstift in das geschmolzene thermoplastische Harz eingebracht, indem man sie von der Hohlraumfläche einer der Formen hervorstehen läßt.
Vorzugsweise wird mit dem Ablassen des Gases durch den zweiten Hohlstift 1-20 Sekunden nach dem Formen des Hohlkörpers begonnen.
Vorzugsweise wird das Gas durch den ersten Hohlstift zugeführt, während das Gas durch den zweiten Hohlstift abge lassen wird, um in dem Hohlkörper einen Innendruck zu halten, der zur Beibehaltung der Form des Hohlkörpers notwendig ist.
Das Gas hat beim Einblasen vorzugsweise eine niedrigere Temperatur als das Harz.
Das Gas ist vorzugsweise ein Druckgas.
Das Gas ist vorzugsweise Luft.
Das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial werden vorzugsweise an den jeweiligen Trennflächen der ersten Form und der zweiten Form so fixiert, daß sie die jeweiligen Hohlraumflächen der Formen nicht berühren.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Erläuterung dienen und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind, besser verständlich werden.
Ein weiterer Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich jedoch, daß die ausführliche Beschreibung und bestimmte Beispiele zwar bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, aber nur zur Erläuterung angegeben werden, da verschiedene Anderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche für den Fachmann aus dieser ausführlichen Beschreibung offensicht lich werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Beispiels für ein Formenpaar, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines weiteren Beispiels für ein Formenpaar, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.
Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise der Formen, der Hohlstifte und anderer Komponenten in einem Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
Fig. 4, 5 und 9 bis 12 zeigen schematische Schnittansichten, welche die Zustände in den verschiedenen Verfahrensschritten zur Herstellung eines Hohlformkörpers mit Oberflächenmaterialien auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Formen darstellen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für die Zuführung eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in Stabform bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt.
Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für die Zuführung eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in Schichtform bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für die Zuführung eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in Form eines Rohlings bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt.
Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise der Formen, der Hohlstifte und anderer Komponenten in einem weiteren Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
Fig. 14 bis 19 zeigen schematische Schnittansichten, welche die Zustände in den verschiedenen Verfahrensschritten zur Herstellung eines Hohlformkörpers mit Oberflächenmaterialien auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Formen darstellen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile werden in allen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet.
Zunächst werden die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Formen erläutert.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Formenpaar 1, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine erste Form 1a und eine zweite Form 1b auf, die an einer Preßvorrichtung 2 angebracht sind. In Fig. 1 ist die erste Form 1a an der Unterseite angebracht (die erste Form 1a ist die untere oder Unterform), während die zweite Form 1b an der Oberseite angebracht ist (die zweite Form 1b ist die obere oder Oberform). Ferner ist die erste Form 1a an einem festen Rahmen 2a der Preßvorrichtung 2 angebracht (die erste Form 1a ist eine feststehende Form), während die zweite Form 1b an einem beweglichen Rahmen 2c angebracht ist, der über Verbindungsstäbe 2b mit dem festen Rahmen 2a verbunden ist (die zweite Form 1b ist eine bewegliche Form). Daher ist die zweite Form 1b in der Richtung A (doppelseitiger Pfeil A) in Fig. 1 beweglich. Die erste Form kann die obere Form sein, und die zweite Form kann die untere Form sein. Ferner kann die erste Form die bewegliche Form sein, und die zweite Form kann die feststehende Form sein, oder beide Formen können bewegliche Formen sein.
Die erste Form 1a und die zweite Form 1b weisen Hohlraumflächen 3a bzw. 3b auf, die mit der Konfiguration des gewünschten Körpers übereinstimmen und einander gegenüberliegen. Wenn die erste Form 1a und die zweite Form 1b geschlossen werden, bilden die Hohlraumflächen 3a und 3b einen Hohlraum, der mit der Konfiguration des gewünschten Formkörpers übereinstimmt. Ferner sind rund um die Hohlraumflächen 3a bzw. 3b Trennflächen 4a bzw. 4b ausgebildet. Die Trennflächen 4a und 4b sind Oberflächen, zwischen denen das Oberflächenmaterial beim Schließen der ersten Form 1a und der zweiten Form 1b festgehalten werden soll, wie weiter unten erläutert wird.
In Fig. 1 ist in der ersten Form 1a einer erste Bohrung ausgebildet, die mit der Hohlraumfläche 3a in Verbindung steht, und in die erste Bohrung 5 sind der erste Hohlstift 6 und die erste Antriebsvorrichtung 7 eingesetzt. Der erste Hohlstift 6 ist mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 7 in Richtung B (wie durch den doppelseitigen Pfeil B dargestellt) in Fig. 1 beweglich und zwischen einer Position, in der er vollständig in der ersten Bohrung 5 aufgenommen wird, und einer weiteren Position verschiebbar, in der er aus der Hohlraumfläche 3a hervorsteht (Fig. 1 zeigt den Hohlstift 6 in der vorstehenden Position). Der erste Hohlstift 6 weist einen Gasdurchlaß 8 auf, durch den Gas hindurchströmen kann, und in seinem Spitzenabschnitt ist eine Öffnung 9 angebracht, die mit dem Gasdurchlaß 8 in Verbindung steht. Eine Gaszuleitungsvorrichtung 11 ist über ein Gaszuleitungsrohr 10 mit dem Gasdurchlaß 8 verbunden. In dem Gaszuleitungsrohr 10 ist ein erstes Gaszuleitungsventil 12 vorgesehen. Die Gaszufuhr zum ersten Hohlstift 6 und der Speisedruck des Gases können durch Betätigen des Gaszuleitungsventils 12 eingestellt werden.
In Fig. 1 ist in der ersten Form 1a eine zweite Bohrung 13 ausgebildet, die mit der Hohlraumfläche 3a in Verbindung steht, und in die zweite Bohrung 13 sind der zweite Hohlstift 14 und die zweite Antriebsvorrichtung 15 eingesetzt. Der zweite Hohlstift 14 ist durch die Antriebsvorrichtung 15 in der Richtung C (dargestellt durch den doppelseitigen Pfeil C) in
Fig. 1 beweglich und zwischen einer Position, wo er vollständig in der zweiten Bohrung 13 aufgenommen wird, und einer anderen Position verschiebbar, in der er aus der Hohlraumfläche 3a hervorsteht (Fig. 1 zeigt den Hohlstift in der vorstehenden Position). Der zweite Hohlstift 14 weist einen Gasdurchlaß 16, durch den Gas hindurchströmt, sowie an seinem Spitzenabschnitt eine Öffnung 17 auf, die mit dem Gasdurchlaß 16 in Verbindung steht. Ein Gasablaßrohr 18 ist mit dem Gasdurchlaß 16 verbunden, und in dem Gasablaßrohr 18 ist ein Drucksteuerventil 19 vorgesehen. Das von dem Hohlstift 14 entfernte Ende des Gasablaßrohrs 18 ist zur Außenluft hin offen. Daher kann Gas aus dem zweiten Hohlstift 14 abgelassen werden, und der Entleerungsdruck des Gases vom zweiten Hohlstift 14 kann durch Betätigen des Drucksteuerventils 19 eingestellt werden. Ferner ist eine Steuervorrichtung 20 mit der ersten Antriebsvorrichtung 7, der zweiten Antriebsvorrichtung 15 und dem Gaszuleitungsventil 12 verbunden, um diese Vorrichtungen zu steuern. Durch die Steuervorrichtung 20 werden der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 so gesteuert, daß sie während der Formgebung des Hohlkörpers und der Abkühlung des Harzes, die nachstehend erläutert werden, aus der Hohlraumfläche 3a hervorstehen und nach Beendigung der Formgebung in die Form 1a eingezogen werden.
Der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 kön nen an der zweiten Form 1b oder an beiden Formen 1a und 1b angebracht werden. Ferner können der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 getrennt voneinander an der ersten Form 1a bzw. an der zweiten Form 1b angebracht werden, aber im allgemeinen werden beide Hohlstifte 6 und 14 an der feststehenden Form angebracht.
Die Anzahl des ersten Hohlstiftes 6 und die des zweiten Hohlstiftes 14 können in Abhängigkeit von Größe und Form der gewünschten Formkörper frei gewählt werden, aber es sind mindestens ein Stift 6 bzw. mindestens ein Stift 14 notwendig. Die Anzahl des ersten Hohlstiftes 6 und die des zweiten Hohlstiftes 14 sind nicht notwendigerweise gleich. Die Position des ersten Hohlstiftes 6 und die des zweiten Hohlstiftes 14 sind nicht besonders eingeschränkt, aber zur Erhöhung der Kühlleistung werden sie vorzugsweise in wahlfreier Kombination je nach Größe und Form der gewünschten Hohlkörper so angeordnet, daß beim Ablassen von Gas aus dem zweiten Hohlstift 14 und gleichzeitigem Einblasen von Gas aus dem ersten Hohlstift 6 das in den Hohlkörper eingeleitete Gas leicht in den Hohlkörper strömen kann, ohne einen teilweisen Aufenthalt bzw. Stau des Gases zu verursachen.
Der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 haben jeweils die Form einer Röhre mit geschlossener Spitze und sind vorzugsweise so dünn wie möglich und weisen eine scharfe Spitze auf, um das Hautmaterial leicht zu durchbohren und die Stiftmarken, die nach dem Herausziehen des Hohlstiftes in dem Formkörper zurückbleiben, kleiner zu machen.
Die Öffnung 9 des ersten Hohlstiftes 6 ist gewöhnlich in der Nähe der Hohlstiftspitze in der zur Bewegungsrichtung (B) des Stiftes 6 senkrechten Richtung in mehrfacher Anzahl angebracht, um das Gas in allen Richtungen ausströmen zu lassen, und typischerweise sind vier Öffnungen in einem Winkelabstand von 90º angebracht. Größe, Anzahl und Position der Öffnung können in Abhängigkeit von den Bedingungen, wie z. B. von der Dicke des Hohlstiftes, der Anzahl und der Position der vorgesehenen Hohlstifte, der eingeblasenen Gasmenge und der Form des gewünschten Formkörpers frei gewählt werden.
Die Öffnung 17 des zweiten Hohlstiftes 14 kann die gleiche wie die Öffnung 9 des ersten Hohlstiftes 6 sein, aber die Größe usw. sind wahlfrei, soweit dadurch Gas abgelassen werden kann.
Die Antriebsvorrichtungen 7 und 15 sind nicht besonders eingeschränkt, und es können z. B. Druckluft- oder hydraulische Antriebsvorrichtungen oder Magnetantriebsvorrichtungen verwendet werden. Das Gaszuleitungsventil 12 und das Drucksteuerventil 19 sind ebenfalls nicht besonders eingeschränkt, und es können z. B. Magnetventile eingesetzt werden.
Die erste Form 1a und die zweite Form 1b, die in Fig. 1 dargestellt sind, sind beide sogenannte Hohlformen bzw. Matrizen, bei denen die Hohlraumflächen 3a und 3b konkav ausgebildet sind, aber eine der Formen kann eine sogenannte Positivform bzw. Patrize mit konvex ausgebildeter Hohlraumfläche sein.
Bei den in Fig. 1 dargestellten Formen dient der erste Hohlstift 6 ausschließlich zur Gaszufuhr, und der zweite Hohlstift 14 dient ausschließlich zum Entleeren bzw. Ablassen des Gases, aber der zweite Hohlstift 14 kann beide Funktionen der Gaszufuhr und der Gasentleerung haben. Fig. 2 zeigt ein anderes Beispiel der Formen mit einem solchen zweiten Hohlstift 14, der beide Funktionen der Gaszufuhr und der Gasentleeerung hat.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Formenpaar sind das mit dem ersten Hohlstift 6 verbundene Gaszuleitungsrohr 10 und das mit dem zweiten Hohlstift 14 verbundene Gasablaßrohr 18 durch ein Gasableitungsrohr 21 miteinander verbunden. In dem Gasableitungsrohr 21 ist ein zweites Gaszuleitungsventil 22 vorgesehen, und in dem Gasablaßrohr 18 ist ein Gasablaßventil 23 vorgesehen. Eine Steuervorrichtung 20 ist mit der ersten Antriebsvorrichtung 7, der zweiten Antriebsvorrichtung 15, dem ersten Gaszuleitungsventil 12, dem zweiten Gaszuleitungsventil 22 und dem Gasablaßventil 23 verbunden, um diese Vorrichtungen zu steuern.
Daher wird bei den in Fig. 2 dargestellten Formen dem ersten Hohlstift 6 und dem zweiten Hohlstift 14 Gas zugeführt, wenn das erste Gaszuleitungsventil 12 und das zweite Gaszuleitungsventil 22 geöffnet sind und das Gasablaßventil 23 geschlossen ist. Wenn das erste Gaszuleitungsventil 12 und das Gasablaßventil 23 geöffnet sind und das zweite Gaszuleitungsventil 22 geschlossen ist, wird dem ersten Hohlstift 6 Gas zugeführt und aus deirt zweiten Hohlstift 14 Gas abgelassen. Dementsprechend kann durch Umschalten aus dem Zustand, in dem das zweite Gaszuleitungsventil 22 geöffnet und das Gasablaßventil 23 geschlossen ist, in den Zustand, in welchem das zweite Gaszuleitungsventil 22 geschlossen und das Gasablaßventil 23 geöffnet ist, mit Hilfe der Steuervorrichtung 20 der zweite Hohlstift 14 aus dem Gaszufuhrzustand in den Gasablaßzustand umgeschaltet werden. Das Drucksteuerventil 19 kann als Gasablaßventil 23 verwendet werden.
Als nächstes wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Hohlformkörpers mit Hautmaterialien auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung der bereitgestellten Formen mit dem ersten Hohlstift 6 und dem zweiten Hohlstift 14 erläutert. Zunächst wird anhand von Fig. 3-12 die Herstellung eines derartigen Hohlformkörpers unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Formen erläutert.
Zunächst wird in einem geöffneten Zustand, in dem sich die zweite Form 1b in der Position UP (oben) in Fig. 3 befindet, das erste Oberflächenmaterial 24a auf die erste Form 1a aufgebracht, um die Hohlraumfläche 3a und die Trennfläche 4a der ersten Form 1a abzudecken, und das zweite Oberflächenmaterial 24b wird auf die zweite Form 1b aufgebracht, um die Hohlraumfläche 3b und die Trennfläche 4b der zweiten Form 1b abzudecken (dargestellt in Fig. 4). In diesem Falle werden die Oberflächenmaterialien 24a und 24b so aufgebracht, daß ihre Endabschnitte die Trennflächen 4a bzw. 4b bedecken.
Beim Aufbringen der Oberflächenmaterialien läßt man, wenn die Form eine Hohlform ist, vorzugsweise das Oberflächenmaterial nicht durchhängen (es wird gerade bzw. straff gehalten, so daß es die Hohlraumfläche der Form nicht berührt), und seine Endabschnitte werden vorher auf der Trennfläche der Form fixiert, wie in Fig. 4 dargestellt. Falls beide Formen Hohlformen sind und wenn jedes der Oberflächenmaterialien so aufgebracht wird, daß es vorher in engen Kontakt mit der gesamten Hohlraumfläche der Form kommt, dann kann das thermoplastische Harz nicht mit den Oberflächenmaterialien eingeschlossen oder eingehüllt werden, ohne daß beim nachfolgenden Schließen zwischen dem Harz und dem Oberflächenmaterial ein Zwischenraum bleibt, und daher wird dies nicht bevorzugt.
Das Befestigen des Oberflächenmaterials auf der Trennfläche kann durch wahlfreie Verfahren ausgeführt werden, wie z. B. durch ein Verfahren, bei dem ein Rahmen zum Festhalten des Oberflächenmaterials benutzt wird. Als einfaches Verfahren kann ein Befestigungsverfahren mit Verwendung eines doppelseitig beschichteten Haftklebebandes angewandt werden.
Wenn die Form eine Positivform bzw. Patrize ist, wird das Oberflächenmaterial so aufgebracht, daß es auf die Trennfläche aufgelegt wird und seine Endabschnitte die Trennfläche der Form bedecken, wie in Fig. 6 dargestellt.
Die hier verwendeten Oberflächenmaterialien werden in Abhängigkeit von ihrem Verwendungszweck, wie z. B. als Oberflächendekoration des Hohlformkörpers, als Polsterung, als Wärmedämmstoff usw., frei ausgewählt, müssen aber eine solche Hitzebeständigkeit aufweisen, daß sie durch die Hitze des geschmolzenen thermoplastischen Harzes nicht schmelzen oder reißen. Die Dicke des Oberflächenmaterials variiert in Abhängigkeit von der Art des Oberflächenmaterials und beträgt gewöhnlich 0,3-4 mm.
Als Oberflächenmaterialien lassen sich eine Folie oder Feinfohe aus thermoplastischen Harzen, Folie oder Feinfolie aus thermoplastischen Elastomeren, eine Schaumstoffschicht aus thermoplastischem Harz, eine Schaumstbffschicht aus thermoplastischem Elastomer, ein Faservlies, ein Gewirke und Laminate mit einer Kombination dieser Materialien als Beispiele anführen. Darunter werden dehnbare Oberflächenmaterialien bevorzugt.
Die Oberfläche der Oberflächenmaterialien kann mit ungleichmäßigen Mustern (wie z. B. Narbenmustern), durch Bedrukken und dergleichen verziert werden. Ferner können je nach Verwendung der gewünschten Formkörper das erste Oberflächenmaterial 24a und das zweite Oberflächenmaterial 24b gleich oder voneinander verschieden sein.
Dann wird das geschmolzene thermoplastische Harz 25 zwischen dem ersten Oberflächenmaterial 24a und dem zweiten Oberflächenmaterial 24b, welche die Hohlraumflächen 3a bzw. 3b bedecken, durch einen Harzextruder oder dergleichen eingebracht (dargestellt in Fig. 5).
Für die Zufuhr des geschmolzenen thermoplastischen Harzes 25 kann das geschmolzene Harz 25 in Stabform aus einer Zufuhröffnung einer Harzzufuhrvorrichtung 26 eingebracht werden, die außerhalb der Formen vorgesehen ist, wie in Fig. 6 dargestellt. Als Alternative kann geschmolzenes Harz 25 in Schichtform aus einer T-Düse 27 extrudiert werden, die am Kopf der Harzzufuhrvorrichtung 26 vorgesehen ist, wie in Fig. 7 dargestellt. Außerdem kann geschmolzenes Harz 25 in Form eines Hohlkörpers (in Form eines Rohlings) aus einem Schlauchkopf 28 extrudiert werden, der am Ende der Harzzufuhrvorrichtung 26 vorgesehen ist, wie in Fig.8 dargestellt. Das Zuführungsverfahren des Harzes 25 wird in Abhängigkeit von der Form des Hohlraums und der Form des gewünschten Hohlformkörpers frei gewählt, aber wenn der Hohlformkörper rohrförmig ist, wird das Harz vorzugsweise in Stabform zugeführt, und wenn der Hohlformkörper die Gestalt einer nahezu flachen Platte hat, wird das Harz vorzugsweise in Schichtform zugeführt. Bei all diesen Harzzuführungsverfahren ist eine gleichmäßige Zufuhr des Harzes zwischen den auf den Hohlraumflächen aufgebrachten Oberflächenmaterialien mit einer Bewegung der Zufuhröffnung für das geschmolzene Harz und/oder einer Bewegung der Form erwünscht.
Die Menge des zugeführten geschmolzenen thermoplastischen Harzes 25 variiert in Abhängigkeit von dem Volumen, das durch den hohlen Teil in dem gewünschten Hohlformkörper ausgefüllt werden soll, liegt aber gewöhnlich in dem Bereich von 5- 50 Vol.-% des Hohlraumvolumens, das durch die Hohlraumflächen 3a und 3b der Formen 1a und 1b abzugrenzen ist.
Zu den hier verwendeten thermoplastischen Harzen gehören allgemeine thermoplastische Harze, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-Butadien-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polycarbonat, Polyethylente rephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyphenylenether und Styrol-Acrylnitril-Copolymer; thermoplastische Elastomere, wie z. B. EPM und EPDM; Gemische daraus und Polymerlegierungen daraus.
Diese thermoplastischen Harze können anorganische Füllstoffe enthalten, wie z. B. Talkum, Wollastonit oder Glasfasern, und können natürlicherweise verschiedene übliche Zusätze, wie z. B. Antioxidationsmittel und Ultraviolettabsorber oder verschiedene Färbemittel enthalten.
Wie in Fig. 5 dargestellt; wird das geschmolzene thermoplastische Harz 25 zwischen den Oberflächenmaterialien 24a und 24b eingebracht, und unmittelbar danach wird die zweite Form 1b in die Position DOWN (unten) abgesenkt, um die Formen 1a und 1b zu schließen, und die Endabschnitte der Oberflächenmaterialien 24a und 24b werden zwischen den Trennflächen 4a und 4b der Formen eingeklemmt, um sie zu fixieren (t&sub1; in Fig. 3), wodurch das zwischen den Oberflächenmaterialien 24a und 24b eingebrachte geschmolzene thermoplastische Harz 25 unter Ausdehnung der Oberflächenmaterialien dazwischen eingehüllt wird und sich folglich in einem eingeschlossenen Zustand befindet (dargestellt in Fig. 9).
Nach Ablauf von 1-30 Sekunden, vorzugsweise von 1-20 Sekunden nach dem Schließen wird die erste Antriebsvorrichtung 7 betätigt (t&sub2; in Fig. 3), um den Spitzenabschnitt des ersten Hohlstiftes 6 das erste Oberflächenmaterial 24a durchbohren zu lassen und ihn in das geschmolzene thermoplastische Harz 25 einzubringen (dargestellt in Fig. 10). In diesem Falle muß der erste Hohlstift 6 so hervorstehen, daß die Spitze nicht das zweite Hautmaterial 24b durchbohrt. Um eine gleichmäßigere Dicke der Harzschicht zu erhalten, die ein Substrat des entstehenden Hohlformkörpers ist, wird die Öffnung 9 des ersten Hohlstiftes 6 vorzugsweise in der Nähe des Mittelpunkts der geschmolzenen Harzschicht 25 angeordnet (in der Nähe des Mittelpunkts zwischen dem Oberflächenmaterial 24a und dem Oberflächenmaterial 24b).
Dann wird das erste Gaszuleitungsventil 12 geöffnet (t&sub2; in Fig. 3), um Druckgas 29 aus der Öffnung 9 des ersten Hohlstiftes 6 einzublasen. Das eingeblasene Druckgas 29 dehnt das geschmolzene Harz und dadurch die Hautmaterialien 24a und 24b aus, wodurch die Hautmaterialien 24a und 24b in engen Kontakt mit den Hohlraumflächen 3a und 3b gebracht werden und gleichzeitig ein Hohlformkörper oder Hohlformteil 30 geformt wird, der thermoplastisches Harz 25 aufweist, mit dem die Oberflächenmaterialien 24a und 24b durch Thermokompression verbunden sind (dargestellt in Fig. 11).
Das verwendete Druckgas muß einen ausreichenden Druck haben, um das geschmolzene thermoplastische Harz 25 zusammen mit den Oberflächenmaterialien 24a und 24b auszudehnen, wobei das Harz 25 mit den Oberflächenmaterialien 24a und 24b umhüllt ist und sich damit in einem eingeschlossenen Zustand befindet. Das Gas wird normalerweise unter einem Druck von 2-10 kg/cm² verwendet
Beispiele für das Gas sind Luft, Stickstoff und dergleichen. Vom Standpunkt der Verarbeitbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit aus wird als Gas vorzugsweise Luft verwendet.
Nach dem Formen des Hohlkörpers 30 durch Einblasen des Druckgases 29 wird dieser Zustand 1 bis 20 Sekunden lang, vorzugsweise 10-15 Sekunden lang, unter fortgesetzten Einblasen des Gases 29 aufrechterhalten, so daß das Harz 25 so weit abgekühlt wird, daß es seine Fließfähigkeit verliert. Danach wird die zweite Antriebsvorrichtung 15 betätigt (t&sub3; in Fig. 3), um den Spitzenabschnitt des zweiten Hohlstiftes 14 das erste Hautmaterial 24a und die Harzschicht 25 durchbohren zu lassen und den Spitzenabschnitt in den Hohlkörper 30 einzubringen (dargestellt in Fig. 12). Sobald der zweite Hohlstift 14 in den Hohlkörper 30 eingebracht ist, wird mit dem Ablassen des Gases durch die Öffnung 17 des zweiten Hohlstiftes 14 begonnen. In diesem Zustand wird das Gas kontinuierlich vom ersten Hohlstift 6 zugeführt, während das Gas aus dem zweiten Hohlstift 14 abgelassen wird, um dadurch das Gas im Hohlkörper 30 fließen zu lassen und dann das Gas, das durch die Hitze des geschmolzenen Harzes 25 erhitzt worden ist, aus der Öffnung 17 des zweiten Hohlkörpers 14 durch das Drucksteuerventil 19 in die Atmosphäre abzulassen. Die Pfeile in Fig. 12 zeigen die Strömung des Gases 29.
In diesem Falle werden der Gasablaßdruck bzw. der Gaszuleitungsdruck durch das Drucksteuerventil 19 bzw. das erste Gaszuleitungsventil 12 gesteuert, so daß der Gaszuleitungsdruck und der Gasablaßdruck sich auf geeignete Weise ausgleichen können, während ein Innendruck des Hohlkörpers 30 gehalten wird, der zur Beibehaltung der Form des Hohlkörpers notwendig ist. Ein solcher Innendruck beträgt vorzugsweise 2-10 kg/cm².
Auf diese Weise wird eine Gasströmung in dem Hohlkörper erzeugt, und durch Einblasen eines Gases von niedrigerer Temperatur als der des Harzes 25 in den Hohlkörper 30 wird der Hohlkörper durch die Gaszirkulation wirksam und gleichmäßig von innen abgekühlt. So erstarrt das geschmolzene Harz 25 innerhalb kurzer Zeit.
Nachdem das geschmolzene Harz 25 vollständig erstarrt ist, wird das erste Gaszuleitungsventil 12 geschlossen, um die Gaszufuhr zu unterbrechen (t&sub4; in Fig. 3). Dann wird die zweite Form 1b in die Position UP (oben) angehoben, um die Formen zu öffnen, und dann wird der entstandene Hohlformkörper mit Oberflächenmaterialien entnommen (t&sub6; in Fig. 3). Nach der Unterbrechung der Gaszufuhr werden der erste Hohlstift 6 bzw. der zweite Hohlstift 14 ganz in die erste Bohrung 5 bzw. in die zweite Bohrung 13 der Form 1a zurückgezogen (t&sub5; in Fig. 3). Diese Hohlstifte 6 und 14 können vor dem Öffnen der Formen oder nach der Entnahme des Körpers ganz in die Bohrungen zurückgezogen werden. Das Gas, das nach Unterbrechung der Gaszufuhr in dem Hohlkörper 30 zurückbleibt, kann vor der Entnahme des Körpers aus dem zweiten Hohlstift 14 abgelassen werden oder kann spontan aus den feinen Löchern entweichen, die nach der Entnahme des Körpers und dem Herausziehen der Hohlstifte zurückbleiben.
Auf diese Weise kann ein Hohlformkörper mit Oberflächenmaterialien auf seiner gesamten Oberfläche hergestellt werden. Nach dem Herausziehen der Hohlstifte 6 und 14 können auf dem Hohlformkörper Marken zurückbleiben, die aber durch Verwendung möglichst dünner Hohlstifte nur als feine Spuren ausgebildet werden. Ferner können bei einigen Oberflächenmatenahen wegen deren elastischer Rückstellkraft usw. die Marken für das Auge nicht erkennbar gemacht werden.
Als nächstes wird anhand von Fig. 13-19 die Herstellung eines Hohlformkörpers mit Oberflächenmaterialien auf seiner gesamten Oberfläche unter Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Formen erläutert.
Zunächst werden im geöffneten Zustand, in welchem die zweite Form 1b sich in der Position UP (oben) in Fig. 13 befindet, das erste Oberflächenmaterial 24a und das zweite Oberflächenmaterial 24b auf die gleiche Weise wie oben erwähnt auf die erste Form 1a bzw. auf die zweite Form 1b aufgebracht (dargestellt in Fig. 14), und dann wird geschmolzenes thermoplastisches Harz 25 zwischen dem ersten Oberflächenmaterial 24a und dem zweiten Oberflächenmaterial 24b eingebracht (dargestellt in Fig. 15). Unmittelbar danach wird die zweite Form 1b in die Position DOWN (unten) abgesenkt, um die beiden Formen 1a und 1b zu schließen (t&sub1; in Fig. 13), und folglich befindet sich das geschmolzene thermoplastische Harz 25 in einem Zustand, in dem es durch die Oberflächenmaterialien 24a und 24b eingeschlossen ist (dargestellt in Fig. 16).
Nach Ablauf von 1-30 Sekunden, vorzugsweise von 1-20 Sekunden, nach dem Schließen werden die erste Antriebsvorrichtung 7 und die zweite Antriebsvorrichtung 15 betätigt (t&sub2; in Fig. 13), um die Spitzenabschnitte des ersten Hohlstiftes 6 und des zweiten Hohlstiftes 14 das erste Oberflächenmaterial 24a durchbohren zu lassen und dadurch die Spitzenabschnitte in das geschmolzene thermoplastische Harz 25 einzubringen (dargestellt in Fig. 17).
Dann werden bei geschlossenem Gasablaßventil 23 das erste Gaszuleitungsventil 12 und das zweite Gaszuleitungsventil 22 geöffnet (t&sub2; in Fig. 13), um aus der Öffnung 9 des ersten Hohlstiftes 6 und der Öffnung 17 des zweiten Hohlstiftes 14 Druckgas 29 einzublasen. Das eingeblasene Druckgas 29 dehnt das geschmolzene Harz 25 und dadurch die Oberflächenmaterialien 24a und 24b aus, wodurch die Oberflächenmaterialien 24a und 24b in engen Kontakt mit den Hohlraumflächen 3a und 3b gebracht werden, und gleichzeitig wird ein Hohlformkörper 30 geformt, der das thermoplastische Harz 25 aufweist, mit dem die Oberflächenmaterialien 24a und 24b durch Thermokompression verbunden sind (dargestellt in Fig. 18). In diesem Falle, wo das Gas aus mehreren Hohlstiften eingeblasen wird, verbessert sich die Einblasleistung des Druckgases, aber zwischen diesen Hohlstiften entsteht eine Trennwand 31 aus dem Harz. Die Dicke und die Position der ausgebildeten Trennwand 31 variieren stark in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den Gaszuleitungsdrücken aus den Hohlstiften sowie von einer Differenz zwischen den Startzeiten der Gaszufuhr aus den Hohlstiften.
Dann wird, während das Gas 29 eingeblasen wird, das Harz 25 so weit abgekühlt, daß es seine Fließfähigkeit ver liert. Danach wird bei fortgesetztem Einblasen des Gases aus dem ersten Hohlstift 6 das Gasablaßventil 23 geöffnet, und gleichzeitig wird das zweite Gaszuleitungsventil 22 geschlossen, um das Gasableitungsrohr 21 zwischen dem ersten Hohlstift 6 und dem zweiten Hohlstift 14 zu sperren (t&sub3; in Fig. 13), wo durch das Einblasen des Gases aus dem zweiten Hohlstift 14 gestoppt und gleichzeitig die Gasentleerung aus der Öffnung 17 dieses Hohlstiftes gestartet wird (dargestellt in Fig. 19). In diesem Zustand wird das Gas kontinuierlich aus dem ersten Hohlstift 6 zugeführt und gleichzeitig das Gas aus dem zweiten Hohlstift 14 abgelassen, und als Ergebnis wird durch die Zirkulation des Gases mit niedriger Temperatur in dem Hohlkörper der Hohlkörper wirksam und gleichmäßig von innen abgekühlt, so daß das geschmolzene Harz 25 innerhalb kurzer Zeit erstarrt. Außerdem wird die Trennwand 31 des Harzes durch diese Gaszirkulation zerrissen.
Nachdem das geschmolzene Harz 25 vollständig erstarrt ist, wird das erste Gaszuleitungsventil 12 geschlossen, um die Gaszufuhr zu stoppen (t&sub4; in Fig. 13). Dann wird die zweite Form 1b in die Position UP (oben) angehoben, um die Formen zu öffnen, und dann wird der entstandene Hohlformkörper mit Oberflächenmaterialien entnommen (t&sub6; in Fig. 13). Nach dem Stoppen der Gaszufuhr werden der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 völlig in die erste Bohrung 5 bzw. in die zweite Bohrung 13 in der Form 1a zurückgezogen (t&sub5; in Fig. 13). Auf diese Weise erhält man einen Hohlformkörper, auf dessen gesamter Oberfläche Oberflächenmaterialien aufgebracht sind. In diesem Falle, wo der zweite Hohlstift so konstruiert ist, daß er beide Funktionen der Gaszufuhr und der Gasentleerung ausübt, wie oben erwähnt, kann die Gesamtzahl der Hohlstifte reduziert werden, und daher verringert sich die Anzahl der Hohlstiftmarken.
Unter Anwendung der oben beschriebenen Verfahren kann ein Hohlformkörper mit einem Oberflächenmaterial durch eine einfache Vorrichtung und eine einfache Betriebsweise wirksam abgekühlt werden, ohne die herkömmliche komplizierte Vorrichtung oder spezielle Kühlmittel zu verwenden. Ferner kann der Harzhohlformkörper gleichmäßig und innerhalb kurzer Zeit ohne vorübergehende Druckminderung in dem hohlen Teil abgekühlt werden, und folglich kann man einen deformationsfreien Hohlformkörper mit Oberflächenmaterial erhalten.
Außerdem können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mühelos Hohlformkörper aus thermoplastischem Harz mit einem Hautmaterial hergestellt werden, das nicht durch das verwendete Harz eingeschränkt ist, und die Wanddicke der Hohlformkör per kann leicht so kontrolliert werden, daß man eine gleichmäßige Wanddicke erhält, und das Verfahren läßt sich auf Körper mit einer Form mit hohem Aufblasverhältnis anwenden. Außerdem können durch Auswahl der Formbedingungen Hohlformkörper mit Hohlrippen hergestellt werden, und die entstehenden Hohlform körper haben ein geringes Gewicht und können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.

[Beispiele]

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert.
In den Beispielen wurden die folgenden Oberflächenmatenalien und thermoplastischen Harze verwendet:
Oberflächenmaterial A (24b) : Polypropylenfolie (0,3 mm dick)
Oberflächenmaterial B (24a): Polypropylenschaumfolie, laminiert mit einer nichtsteifen bzw. weichelastischen Polyvinylchloridfolie als Oberflächenschicht (3 mm dick) Polypropylenharz: SUMITOMO NOBLEN AX568, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Beispiel 1

Ein Hohlformkörper aus thermoplastischem Harz mit Oberflächenmaterialien auf seiner gesamten Oberfläche wurde unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Formmaschine durch die in Fig. 4, 5 und 9 bis 12 dargestellten Schritte entsprechend dem in Fig. 3 gezeigten Zeitdiagramm hergestellt.
Das erste Oberflächenmaterial 24a wurde so gespannt, daß es die Hohlraumfläche 3a der ersten Form 1a in geöffnetem Zustand bedeckte, und beide Enden des Oberflächenmaterials wurden durch ein doppelseitig beschichtetes Haftklebeband an der Trennfläche 4a befestigt. Entsprechend wurde das zweite Oberflächenmaterial 24b so gespannt, daß es die Hohlraumfläche 3b der zweiten Form 1b bedeckte, und beide Enden des Oberflächenmaterials wurden durch ein doppelseitig beschichtetes Haftklebeband an der Trennfläche 4b befestigt (dargestellt in Fig. 4). Der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 wurden in der ersten Form 1a untergebracht oder aufgenommen.
Bei 230ºC geschmolzenes Polypropylenharz 25 in einem Anteil von 40 Vol.-%, bezogen auf das Hohlraumvolumen, wurde aus einer T-Düse 27, die an der Spitze des beweglichen Extruders 26 angebracht war, der horizontal bewegt wurde, gleichmäßig auf das erste Oberflächenmaterial 24a aufgebracht, das über die Hohlraumfläche 3a der ersten Form 1a gespannt war (dargestellt in Fig. 5 und 7).
Unmittelbar nach dem Aufbringen des Harzes wurde die zweite Form 1b abgesenkt, um beide Formen 1a und 1b zu schließen und das geschmolzene Harz 25 durch die beiden Oberflächenmaterialien 24a und 24b einzuschließen (dargestellt in Fig. 9).
Nach Ablauf von 15 Sekunden nach dem Schließen der Formen wurde der erste Hohlstift 6 aus der Hohlraumfläche 3a der ersten Form 1a ausgefahren, und der Spitzenabschnitt des Stiftes 6 wurde mittels Durchbohren des Oberflächenmaterials 24a so in das geschmolzene Harz 25 eingebracht, daß die Öffnung 9 des Stiftes 6 in der Nähe des Mittelpunkts zwischen den Oberflächenmaterialien 24a und 24b angeordnet wurde (dargestellt in Fig. 10). Unmittelbar nach dem Ausfahren des Stiftes wurde Druckluft 29 (Raumtemperatur) unter einem Druck von 10 kg/cm² aus der Öffnung 9 in das geschmolzene Harz 25 eingeblasen (dargestellt in Fig. 11).
Anschließend wurde unter fortgesetztem Einblasen der Luft 29 aus der Öffnung 9 der zweite Hohlstift 14 mittels Durchbohren des Hautmaterials 24a und der Harzschicht 25 nach Ablauf von 15 Sekunden ab Beginn des Einblasens der Luft 29 aus der Öffnung 9 in den Hohlformkörper 30 eingebracht, und die Luft in dem Hohlkörper 30 wurde aus der Öffnung 17 unter
einem Entleerungsdruck von 4,5 kg/cm abgelassen, um eine Luftzirkulation in dem Hohlkörper 30 zu bewirken (dargestellt in Fig. 12).
Nach Ablauf von 20 Sekunden ab Beginn des Luftablassens aus der Öffnung 17 wurde das Einblasen der Druckluft 29 aus der Öffnung 9 gestoppt, und die im Hohlkörper 30 verbleibende Luft wurde abgelassen, und danach wurden der erste Hohlstift 6 und der zweite Hohlstift 14 in die Form 1a zurückgezogen.
Die zweite Form 1b wurde angehoben, um die Formen zu öffnen, und dann wurde ein Hohlformkörper mit zwei Oberflächenmaterialien auf seiner unteren und seiner oberen Fläche aus den Formen entnommen.
Der entstandene Hohlformkörper wies keine Verformung auf und hatte ein gutes Aussehen.
Das Vorhandensein oder Fehlen der Deformation wurde auf die folgende Weise festgestellt. Der Hohlformkörper wurde mit der Polypropylen-Folienseite nach oben auf einen horizontalen Tisch gelegt, und wenn ein Zwischenraum zwischen der Tischoberfläche und der Unterseite des Hohlformkörpers vorhanden war, wurde der Hohlformkörper als deformiert angesehen.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Hohlformkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber das Luftablassen nicht ausgeführt wurde und die Einblasdauer der Druckluft 35 Sekunden betrug.
Der entstandene Hohlformkörper hatte ein gutes Aussehen, war aber beträchtlich deformiert, und die gewünschte Form konnte nicht erzielt werden. Ferner war der Hohlformkörper in den Formen nicht ausreichend abgekühlt.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Hohlformkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber die Zuführungsdauer der Druckluft 35 Sekunden betrug und das Einleiten des Gases aus dem ersten Hohlstift 6 und das Ablassen des Gases aus dem zweiten Hohlstift 14 gleichzeitig begonnen wurden.
Der hohle Teil war im entstandenen Hohlkörper nicht ausreichend ausgebildet, und die gewünschte Form wurde nicht erzielt.

Beispiel 2

Ein Hohlformkörper aus thermoplastischem Harz mit Oberflächenmaterialien auf seiner Oberfläche wurde unter Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Formmaschine durch die in Fig. 14 bis 19 dargestellten Schritte entsprechend dem in Fig. 13 gezeigten Zeitdiagramm hergestellt. Der entstandene Hohlformkörper wies ebenso wie in Beispiel 1 keine Deformation auf und hatte ein gutes Aussehen. Ferner findet sich in dem hohlen Teil des entstandenen Körpers keine Harztrennwand.
Man wird erkennen, daß bei den oben beschriebenen Verfahren der Hohlkörper durch Zirkulation eines Gases von niedriger Temperatur in dem Hohlkörper wirksam und gleichmäßig von innen gekühlt wird und daher das geschmolzene Harz innerhalb kurzer Zeit erstarrt.
Da ferner das für die Ausbildung des Hohlkörpers verwendete Gas kontinuierlich als Kühlgas verwendet wird, kann der Innendruck in dem Hohlkörper auf einem hohen Wert gehalten werden, bis das geschmolzene Harz ausreichend erstarrt, und daher tritt keine Deformation des Hohlkörpers aufgrund der vorübergehenden Verringerung des Innendrucks auf. Da außerdem das Gas schneller als eine Flüssigkeit zirkuliert, kann der gesamte Formkörper gleichmäßig unter der Bedingung eines sehr geringen Temperaturunterschieds zwischen der Gaszuleitungsöffnung und der Gasablaßöffnung abgekühlt werden. Daher tritt keine Deformation von Formkörpern auf, die durch ungleichmäßige Abkühlung verursacht wird.
Da ferner das zum Formen des Hohlkörpers verwendete Druckgas als Kühlgas benutzt wird, müssen keine zusätzlichen Mechanismen vorgesehen werden, wie z. B. eine Einblas- bzw. Einspritzvorrichtung und eine Einblas- bzw. Einspritzdüse für ein anderes spezielles Kühlmittel, und daher sind keine zusätzlichen Arbeitsschritte erforderlich, wie z. B. das Einblasen bzw. Einspritzen und das Entleeren eines speziellen Kühlmittels. Folglich kann ein Hohlformkörper mit einem Oberflächenmaterial durch eine einfache Vorrichtung und eine einfache Arbeitsweise wirksam abgekühlt werden, ohne komplizierte Vorrichtungen oder spezielle Kühlmittel zu verwenden, die bisher benötigt wurden.
Der hier benutzte Begriff "offener Zustand" bedeutet einen Zustand, in dem der lichte Abstand des Hohlraums zwischen der Hohlraumfläche der ersten Form und derjenigen der zweiten Form größer ist als die Dicke des gewünschten Körpers (eines Hohlformkörpers mit einem Oberflächenmaterial).

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Hohlformkörpers mit einem Oberflschenmaterial, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(a) im offenen Zustand einer ersten Form (1a) und einer zweiten Form (1b): Aufbringen eines ersten Oberflächenmatenals (24a) auf die erste Form (1a) zum Abdecken einer Hohlraumfläche (3a) der ersten Form und einer an einem Rand der Hohlraumfläche angeordneten Trennfläche (4a), und Aufbringen eines zweiten Oberflächenmaterials (24b) auf die zweite Form (1b) zum Abdecken einer Hohlraumfläche (3b) der zweiten Form und einer Trennfläche (4b), die an einem Rand der Hohlraumfläche der zweiten Form angeordnet ist, wobei die Hohlraumflächen jeweils eine gewünschte Konfiguration aufweisen;

(b) Zuführen eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes (25) zwischen dem ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial;

(c) Schließen der ersten Form und der zweiten Form, um das geschmolzene thermoplastische Harz mit dem ersten Oberflächenmaterial und dem zweiten Oberflächenmaterial einzuschließen;

(d) Einbringen eines ersten Hohlstiftes (6) in das geschmolzene thermoplastische Harz und Zuführen eines Gases in das Harz durch den ersten Hohlstift, wobei das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial in Kontakt mit den entsprechenden Hohlraumflächen der ersten Form und der zweiten Form gebracht werden und ein Hohlkörper geformt wird;

(e) Einbringen eines zweiten Hohistiftes (16) in den Hohlkörper und Zuführen des Gases durch den ersten Hohlstift während des Ablassens des Gases durch den zweiten Hohlstift, wobei das Gas in dem Hohlkörper umgewälzt wird, um das geschmolzene thermoplastische Harz abzukühlen und erstarren zu lassen; und

(f) Öffnen der ersten Form und der zweiten Form und Entnahme des Hohlkörpers.

2. Verfahren zum Herstellen eines Hohlformkörpers mit einem Oberflächenmaterial, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(a) im offenen Zustand einer ersten Form (1a) und einer zweiten Form (1b): Aufbringen eines ersten Oberflächenmaterials (24a) auf die erste Form (la) zum Abdecken einer Hohlraumfläche (3a) der ersten Form und einer an einem Rand der Hohlraumfläche angeordneten Trennfläche (4a), und Aufbringen eines zweiten Oberflächenmaterials (24b) auf die zweite Form (1b) zum Abdecken einer Hohlraumfläche (3b) der zweiten Form und einer Trennfläche (4b), die an einem Rand der Hohlraumfläche der zweiten Form angeordnet ist, wobei die Hohlraumflächen jeweils eine gewünschte Konfiguration aufweisen;

(c) Schließen der ersten Form und der zweiten Form, um das geschmolzene thermoplastische Harz mit dem ersten Oberflächenmaterial und der zweiten Oberflächenmaterial einzuschließen;

(d) Einbringen eines ersten Hohlstiftes (6) und eines zweiten Hohlstiftes (16) in das geschmolzene thermoplastische Harz und Zuführen eines Gases in das Harz durch den ersten Hohlstift und den zweiten Hohlstift, wobei das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial in Kontakt mit den entsprechenden Hohlraumflächen der ersten Form und der zweiten Form gebracht werden und ein Hohlkörper geformt wird;

(e) Zuführen des Gases durch den ersten Hohlstift während des Ablassens des Gases durch den zweiten Hohlstift, wobei das Gas in dem Hohlkörper umgewälzt wird, um das geschmolzene thermoplastische Harz abzukühlen und erstarren zu lassen; und

(f) Öffnen der ersten Form und der zweiten Form und Entnahme des Hohlkörpers.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Hohlstift vom Gaszufuhrzustand zum Gasablaßzustand umgeschaltet wird, während das Gas durch den ersten Hohlstift zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das geschmolzene thermoplastische Harz in einem Anteil von 5-50 Vol.-% eines durch die Hohlraumfläche der ersten Form und die Hohlraumfläche der zweiten Form abzugrenzenden Hohlraums zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Hohlstift und der zweite Hohlstift in das geschmolzene thermoplastische Harz eingebracht werden, indem man sie von der Hohlraumfläche einer der vorerwähnten Formen hervorstehen läßt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mit dem Ablassen des Gases durch den zweiten Hohlstift 1- Sekunden nach dem Formen des Hohlkörpers begonnen wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gas durch den ersten Hohlstift zugeführt wird, während das Gas durch den zweiten Hohistift abgelassen wird, um in dem Hohlkörper einen Innendruck zu halten, der zur Beibehaltung der Form des Hohlformkörpers notwendig ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gas beim Einblasen eine niedrigere Temperatur als das 20 Harz hat.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gas ein Druckgas ist.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gas Luft ist.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Oberflächenmaterial und das zweite Oberflächenmaterial an den jeweiligen Trennflächen der ersten Form und der zweiten Form so fixiert werden, daß sie die jeweiligen Hohlraumflächen der Formen nicht berühren.