DE69721688T2 - Formwerkzeug und Verfahren zur Formung von geschäumtem Kunststoff - Google Patents

Formwerkzeug und Verfahren zur Formung von geschäumtem Kunststoff Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form, die zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff, insbesondere einen Kunstharzformschaumstoff mit offenen Zellen, wie z. B. einen flexiblen Polyurethanschaumstoff, verwendet wird sowie ein Verfahren zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff unter Verwendung der Form.
  • US-A-5007815 offenbart eine Formanordnung zur Herstellung von mit einer Haut überzogenen geschäumten Kunststofferzeugnissen. In diesem Dokument besitzt die offenbarte Formanordnung eine untere Form und eine obere Form sowie einen rechteckigen Kern, der sich dazwischen befindet. Die Formanordnung weist ein Halteelement auf, um ein Hautelement abnehmbar in der Form zu halten, um das Hautelement während des Härtens des Schaumkunststoffmaterials in der Form festzulegen.
  • Das japanische Gebrauchsmuster Nr. Sho 58-60418 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Innenausstattung für ein Auto, wie z. B. eines Sitzpolsters, durch Formschäumen eines Polyurethanformschäummaterials, dadurch charakterisiert, dass der Druck in einem Hohlraum einer Form eingestellt wird.
  • Bei diesem Vorgang werden eine untere Formhälfte und ein mittlerer Formteil zusammengesetzt, um einen Formungshohlraum dazwischen zu bilden, und eine obere Formhälfte wird so angeordnet, dass sie die untere Formhälfte und den mittleren Formteil bedeckt, eine Druckeinstellkammer wird zwischen dem mittleren Formteil und der oberen Formhälfte gebildet und Lüftungslöcher, welche die Kammer mit dem Hohlraum verbinden, werden im mittleren Formteil ausgebildet, wodurch Luft im Hohlraum durch die Lüftungslöcher in die Kammer abgezogen wird.
  • Das im oben genannten Dokument offenbarte Verfahren weist jedoch einen Nachteil auf. Wenn ein Sitzpolster mit einer relativ einfachen Form formgeschäumt werden soll, tritt im Polster nahe dem Trennabschnitt eine Luftansammlung auf, was dazu führt, dass der Prozentsatz fehlerhafter Polster stark ansteigt. Das Verfahren nach dem Stand der Technik bringt einen weiteren Nachteil mit sich. Da die Einstellung des Drucks zwischen dem Hohlraum und der Kammer nur durch die Lüftungslöcher stattfindet, müssen die Größe und Zahl der Lüftungslöcher gesteigert werde, und als Folge wird die Luft ungleichmäßig aus dem Hohlraum in die Kammer abgezogen. Das führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung geschäumter Zellen im Erzeugnis, und außerdem ist viel Arbeitsaufwand notwendig, um nach dem Formen die Grate aus den Lüftungslöchern zu entfernen.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-102583 offenbart ein Materialformverfahren für einen Polyurethanschaum, das die Schritte des Abbauens von Druck im Inneren eines Hohlraums einer Form, des Eingießens eines Polyurethanformschäummaterials, welches durch Mischen von 100 Gewichtsteilen einer Polyolkomponente und 0,1–0,6 Gewichtsteilen Wasser als Schaumbildungskomponente erhalten wird, des zum Schäumen Bringens und dadurch des Füllens des Hohlraums mit dem fluidisierten Material umfasst. Das Verfahren bringt jedoch einen Nachteil mit sich. Im Schritt des Druckabbaus im Inneren des Hohlraums der Form wird die Luft im Hohlraum durch einen Spalt zwischen PL-(Trennnahten)-Oberflächen abgezogen, die gebildet werden, wenn zumindest zweigeteilte Formabschnitte der Form geschlossen werden. Vor allem ist die Umgebung der PL-Oberflächen der Form von einem Raumabschnitt umgeben, und die Luft im Inneren des Hohlraums wird durch den Spalt zwischen den PL-Oberflächen abgezogen, indem der Druck im Raumabschnitt abgebaut wird. Das Ergebnis ist, dass normalerweise Graten im Spalt zwischen den PL-Oberflächen entstehen.
  • Das allgemeine Ziel hierin ist es, neue und nützliche Formschäumvorrichtungen und entsprechende Formschäumverfahren zur Verfügung zu stellen.
  • Bevorzugte Ziele umfassen das Bereitstellen einer Form zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff, der für die Innenausstattung eines Autos, wie z. B. als Sitzpolster, geeignet ist, vorzugsweise bei einer hohen Schaumbildungsgeschwindigkeit, geringen Dichte, hoher Ausbeute mit minimaler Gratbildung und hohem Wirkungsgrad; und eines entsprechenden Verfahrens zum Formschäumen eines Materials für den Kunstharzformschaumstoff.
  • Die Erfindung kann in einer Formanordnung umgesetzt werden, wie sie im ersten Teil von Anspruch 1 beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass Begriffe wie "untere", "obere" und Analogien davon verwendet werden, um die Beschreibung zu vereinfachen; während die dargestellte Ausrichtung besonders bevorzugt ist, kann in manchen Fällen auch eine andere Ausrichtung möglich sein.
  • Eine hierin vorgeschlagene Maßnahme ist die Verwendung einer Reihe von Abstandshaltern, die dem Umfang entlang angeordnet sind, und die Beabstandung gegenüberliegender Umfangsbereiche des oberen und mittleren Formabschnitts, so dass durch die Spalten zwischen den Abstandshaltern Luft in die Druckkammer eintreten kann. Im Folgenden werden verschiedene Anordnungen der Abstandshalter diskutiert.
  • Eine weitere hierin vorgeschlagene Maßnahme ist, dass Luft durch eine Spalte zwischen einem Umfangsbereich des unteren Formabschnitts und einem Umfangsbereich des mittleren Formabschnitts aus dem Formhohlraum austreten kann. Dieser Spalt besitzt vorzugsweise die Form eines länglichen Schlitzes oder von länglichen Schlitzen. Vorzugsweise erstreckt er sich um den Großteil des und noch bevorzugter um den gesamten oder im Wesentlichen den gesamten Umfang. Er kann durchgehend oder im Wesentlichen durchgehend sein. Auf die für den Spalt vorgeschlagene Dicke wird später eingegangen.
  • Vorzugsweise ist er bedeutend dünner (d. h. weist eine geringere Höhe auf) als die Spalten zwischen den oben genannten Abstandshaltern. Solch ein sich den Umfang entlang erstreckender Schlitz oder Spalt kann, wenn erwünscht, ohne Verwendung von Abstandshaltern zwischen dem unteren und dem mittleren Formabschnitt beibehalten werden, indem die Abmessungen der Formabschnitte und Abstandshalter eingestellt werden und sichergestellt wird, dass der mittlere Formabschnitt während des Betriebs über die Abstandshalter gegen den oberen Formabschnitt gedrückt wird, d. h. durch einen Positionsregler, der zwischen dem oberen und unteren Formabschnitt wirkt.
  • Eine weitere hierin vorgeschlagene Maßnahme ist, dass beim Abziehen von Luft aus der Druckkammer durch geeignete daran angeschlossene Druckeinstellmittel, als Folge die Luft aus dem Formhohlraum abgezogen wird, wobei die Luft den Formhohlraum durch den genannten Umfangsspalt hindurch am mittleren Formabschnitt vorbei und durch die Spalte zwischen den Abstandshaltern in die Druckkammer hinein verläßt. Ein bevorzugter Pfad führt durch den unteren Spalt nach außen, nach oben um die Kante des mittleren Formabschnitts entlang und durch die Abstandshalter nach innen.
  • Die gegenüberliegenden Umfangsbereiche der oberen und unteren Formabschnitte können innere beabstandete Bereiche zum Formen dieser Spalte mit dem Umfang des mittleren Formabschnitts aufweisen. Sie können auch äußere Bereiche umfassen, die aneinanderstoßen, um eine Trennfuge oder Trennnaht für die Form zu bilden, und vorzugsweise wird dadurch während des Formvorgangs eine Dichtung gebildet. In diesem Fall kann Luft vom Formhohlraum in die Druckkammer eintreten, ohne die äußere Trennnaht zu unterbrechen.
  • Es versteht sich, dass ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung die Verwendung solch einer Formanordnung zur Herstellung von Kunstharzschaumerzeugnissen ist.
  • Ein spezielles Merkmal der Verwendung eines schmalen Umfangsspalts zwischen dem unteren und dem mittleren Formabschnitt ist, dass auch wenn beim Formen Press- oder Formgraten gebildet werden, sie entweder aus der mit dem Formerzeugnis verbundenen Form entfernt und dann leicht abgeschält werden können, oder wenn sie mit der Form verbunden bleiben, trotzdem leicht von den offenliegenden Oberflächen entfernt werden können. Das bildet einen Kontrast zu den oben erwähnten Schwierigkeiten mit Graten, die Lüftungslöcher durch einen mittleren Formabschnitt verstopfen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Form zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
    einen Formhauptkörper, der eine untere Formhälfte; eine obere Formhälfte, die abnehmbar auf der unteren Formhälfte angeordnet ist, und zwar so, dass sie einen Öffnungsabschnitt der unteren Formhälfte bedeckt, um dazwischen einen eingeschlossenen Raum zu bilden; und einen mittleren Formteil, der abnehmbar im eingeschlossenen Raum angeordnet ist, umfasst; worin eine Vielzahl von Abstandshaltern, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, zwischen dem mittleren Formteil und der oberen Formhälfte bereitgestellt ist;
    eine Kammer zwischen der oberen Oberfläche des mittleren Formteils und der unteren Oberfläche der unteren Formhälfte gebildet wird; und ein Hohlraum, der durch Spalte zwischen den Abstandshaltern und durch einen Mikrospalt, der zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte gebildet wird, mit den Kammern verbunden ist, zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte gebildet wird, worin ein Kunstharzformschäummaterial in den Hohlraum zugeführt wird; und
    eine Druckeinstellvorrichtung zum Abbauen von Druck im Inneren der Kammer, durch Abziehen von Luft aus der Kammer;
    worin, wenn die Luft aus der Kammer abgezogen wird, gleichzeitig durch die Spalte zwischen den Abstandshaltern und den Mikrospalt zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte Luft aus dem Hohlraum abgezogen wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Endung wird ein Verfahren zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff bereitgestellt, wobei eine das Folgende umfassende Form verwendet wird:
    einen Formhauptkörper, der eine untere Formhälfte; eine obere Formhälfte, die abnehmbar auf der unteren Formhälfte angeordnet ist, und zwar so, dass sie einen Öffnungsabschnitt der unteren Formhälfte bedeckt, um dazwischen einen eingeschlossenen Raum zu bilden; und einen mittleren Formteil, der abnehmbar im eingeschlossenen Raum angeordnet ist, umfasst; worin eine Vielzahl von Abstandshaltern, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, zwischen dem mittleren Formteil und der oberen Formhälfte bereitgestellt ist; eine Kammer zwischen der oberen Oberfläche des mittleren Formteils und der unteren Oberfläche der unteren Formhälfte gebildet wird; und ein Hohlraum, der durch Spalte zwischen den Abstandshaltern und durch einen Mikrospalt, der zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte gebildet wird, mit den Kammern verbunden ist, zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte gebildet wird, worin ein Kunstharzformschäummaterial in den Hohlraum zugeführt wird; und
    eine Druckeinstellvorrichtung zum Abbauen von Druck im Inneren der Kammer, durch Abziehen von Luft aus der Kammer;
    wobei das Verfahren die Schritte des Zuführens eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff in den Hohlraum unter Atmosphärendruck;
    des Schließens der Form;
    des Abziehens von Luft aus der Kammer durch Einsatz des Druckeinstellmittels, und gleichzeitig des Abziehens von Luft aus dem Hohlraum durch die Spalte zwischen den Abstandshaltern und durch den Mikrospalt zwischen dem mittleren Formteil und der unteren Formhälfte, wodurch der Druck im Inneren des Hohlraums abgebaut wird; und
    des Formschäumens des Materials für den Kunstharzformschaumstoff umfasst.
  • Bei der oben beschriebenen Form und dem Formverfahren ist der Kunstharzformschaumstoff vorzugsweise ein flexibler Polyurethanschaum.
  • Gemäß der Form und dem Formverfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Material für einen Kunstharzformschaumstoff unter Atmosphärendruck in einen Hohlraum einer Form gegossen; der Druck im Inneren des Hohlraums abgebaut; und das Material unter einem reduzierten Druck formgeschäumt. So ist es möglich, die Schaumbildungsgeschwindigkeit zu verbessern, um einen Formschaumstoff mit geringer Dichte zu erhalten, indem eine minimale Menge des Materials in den Hohlraum zugeführt wird, und die Häufigkeit von Graten zu verringern, weil das Innere der Form unter geringem Druck steht. Insbesondere durch Verwendung der oben beschriebenen Form, die aus der unteren Formhälfte, der oberen Formhälfte und dem mittleren Formteil besteht, ist es möglich, Formschaumstoff mit geringer Dichte, wie z. B. Sitzpolster mit unterschiedlichen Formen, mit – im Vergleich zu herkömmlichen Erzeugnissen – hoher Ausbeute herzustellen, und außerdem die Endbearbeitungs- und Ausbesserungsschritte bedeutend zu vereinfachen, weil die Häufigkeit und/oder Dicke von Graten reduziert werden kann.
  • Die Form und das Formverfahren der vorliegenden Erfindung können zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff mit offenen Zellen, wie z. B. einen flexiblen Polyurethanformschaumstoff, verwendet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht von der Seite, die eine Ausführungsform einer Form gemäß vorliegender Erfindung zeigt; und
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abstandshalterabschnitts der Form.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ein Verfahren zum Formschäumen eines Materials für einen Kunstharzformschaumstoff gemäß vorliegender Endung wird geeigneterweise zum Formschäumen, insbesondere eines Kunstharzformschaumstoffs mit offenen Zellen, wie z. B. eines flexiblen Polyurethanformschaumstoffs, verwendet.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform einer Form gemäß vorliegender Erfindung beschrieben.
  • 1 ist eine Ansicht einer Ausführungsform einer Form gemäß vorliegender Erfindung. Ein in 1 dargestellter Formhauptkörper 1 weist eine dreigeteilte Struktur auf, die aus einer unteren Formhälfte 2, einer oberen Formhälfte 3 und einem mittleren Formteil 4 besteht. Die obere Formhälfte 3 ist abnehmbar auf der unteren Formhälfte 2 so angeordnet, dass sie einen oberen Öffnungsabschnitt der unteren Formhälfte 2 bedeckt. Der mittlere Formteil 4 ist abnehmbar in einem eingeschlossenen Raum 5 angeordnet, welcher zwischen der unteren Formhälfte 2 und der oberen Formhälfte 3 gebildet ist.
  • Die untere Formhälfte 2 besteht aus einem flachen zylindrischen Körper 2a, an dessen Boden ein ringförmiger Flanschkörper 2b angegossen ist, der von der Außenumfangskante des oberen Endes des flachen zylindrischen Körpers 2a vorragt. Die obere Formhälfte 3 besteht aus einem flachen zylindrischen Körper 3a, an dessen Oberteil ein ringförmiger Flanschkörper 3b angegossen ist, der von der Außenumfangskante des unteren Endes des flachen zylindrischen Körpers 3a herausragt. Die Außenumfangskantenabschnitte der Flanschkörper 2b und 3b sind mit einer ringförmigen Dichtung 6 miteinander verbunden, wodurch die Zirkulation von Luft zwischen den Flanschkörpern 2b und 3b unterbunden wird.
  • Ein ringförmiger Raum 8 ist zwischen den beiden Flanschkörpern 2b und 3b an einer Stelle, die sich innerhalb eines Anlageabschnitts 7 der beiden Flanschkörper 2b und 3b befindet, ausgebildet, und ein Außenumfangsabschnitt 4a des mittleren Formteils 4 ragt in den Raum 8.
  • Eine Vielzahl von Abstandshaltern 9, die in Umfangsrichtung der oberen Formhälfte voneinander beabstandet sind, sind so bereitgestellt, dass sie von der inneren Umfangskantenseite der unteren Oberfläche des Flanschkörpers 3b der oberen Formhälfte 3 in den Raum 8 ragen. Die Berührungsflächen (Oberflächen am unteren Ende) der Abstandshalter 9 stoßen an die obere Oberfläche des Außenumfangsabschnitts 4a des mittleren Formabschnitts 4, der in den Raum 8 ragt. Luftzirkulationsspalte 10 sind zwischen den Abstandshaltern 9 und der oberen Oberfläche des Außenumfangsabschnitts 4a des mittleren Formabschnitts 4 ausgebildet.
  • Ein Mikrospalt 11 ist zwischen der unteren Oberfläche des Außenumfangsabschnitts 4a des mittleren Formteils 4 und der oberen Oberfläche des Flanschkörpers 2b der unteren Formhälfte ausgebildet. Er erstreckt sich ganz um die Form, wenn sie in Betrieb ist.
  • Eine Druckkammer 12 ist zwischen der oberen Formhälfte 3 und dem mittleren Formteil 4 ausgebildet, und ein Hohlraum 13 ist zwischen der unteren Formhälfte 2 und dem mittleren Formteil 4 ausgebildet. Der Hohlraum 13 ist durch die Luftzirkulationsspalte 10, den Raum 8 und den Mikrospalt 11 mit der Kammer 12 verbunden.
  • Der mittlere Formteil 4 kann mithilfe eines Luftzylinders 14 vertikal in den eingeschlossenen Raum 5 bewegt werden, wodurch er in einer bestimmten Position gehalten werden kann. Es ist zwar in der Zeichnung nicht dargestellt, aber die obere Formhälfte 3 ist auf einem Gestell fixiert, und die untere Formhälfte 2 ist mithilfe eines geeigneten Mittels, wie z. B. eines Lufthebers abnehmbar an der oberen Formhälfte 3 befestigt.
  • Eine Trennwand 15 ragt von der oberen Oberfläche des mittleren Formabschnitts 4 auf eine Weise heraus, dass sie den Luftzylinder 14 umgibt. Eine Dichtung 16 ist zwischen dem oberen Endabschnitt der Trennwand 15 und der unteren Oberfläche der oberen Formhälfte 3 angeordnet, um die Luftzirkulation von der Umgebung des Luftzylinders in die Kammer 12 zu unterbinden.
  • Das Bezugszeichen 21 steht für eine Druckeinstellvorrichtung, die ein Anschlusselement 23 mit einer Luftzirkulationsöffnung 22 umfasst, welche mit dem Inneren der Kammer 12 verbunden ist. Freie Enden eines Ableitungsrohrs 25, das mit einem Auslassventil 24 ausgestattet ist, und eines Zuleitungsrohrs 27, das mit einem Einlassventil 26 ausgestattet ist, sind mit der Luftzirkulationsöffnung 22 des Anschlusselements 23 verbunden. Außerdem ist das andere Ende des Zuleitungsrohrs 27 an eine Vakuumpumpe 28 angeschlossen. Das Bezugszeichen 29 steht für eine Steuereinheit, die Befehle zur Steuerung des Einlassventils 26 und Auslassventils 24 sowie der Vakuumpumpe 26 abgibt. Beispielsweise wird das Einlassventil 26 aufgrund eines Befehls des Reglers 29 geöffnet und das Auslassventil 24 geschlossen, und die Vakuumpumpe 28 saugt Luft aus den Kammern 12 ab; oder das Einlassventil 26 wird geschlossen und das Auslassventil 24 geöffnet, so dass die Atmosphärenluft durch das Auslassventil 24 in die Kammer 12 strömt. In diesem Fall ist ein Drucksensor 30 zur Messung des Drucks in den Kammern 12 über eine Leitung 31 an den Regler 29 angeschlossen. Basierend auf einem Signal vom Drucksensor 30, steuert der Regler 29 den Betrieb der Vakuumpumpe 29 und das Öffnen/Schließen des Auslassventils 24 und Einlassventils 26. Im Detail wird, wenn basierend auf einem Befehl von der Steuereinheit 29 das Einlassventil 26 geöffnet und das Auslassventil 24 geschlossen sowie die Vakuumpumpe 28 in Betrieb gesetzt wird, die Luft aus der Kammer 12 abgezogen und dadurch der Druck im Inneren der Kammer 12 abgebaut, und gleichzeitig die Luft aus dem Hohlraum 13, der durch die Spalte 10, den Raum 8 und den Mikrospalt 11 mit der Kammer 12 verbunden ist, ebenfalls abgezogen, wodurch wiederum der Druck im Inneren des Hohlraums 13 abgebaut wird. Auf der anderen Seite steigt, wenn der Betrieb der Vakuumpumpe 28 gestoppt, das Auslassventil 24 geöffnet und das Einlassventil 26 geschlossen wird, der Druck im Inneren der Kammer 12 wieder auf den Atmosphärendruck, und gleichzeitig steigt der Druck im Inneren des Hohlraums 13, der durch die Spalte 10, den Raum 8 und den Mikrospalt 11 mit der Kammer 12 verbunden ist, ebenfalls wieder auf den Atmosphärendruck.
  • Die Höhe H der Abstandshalter 9 kann im Bereich von 1 bis 100 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm liegen, und die Breite W kann im Bereich von 10 bis 1.000 mm, vorzugsweise 10 bis 100 mm liegen. Die Abstandshalter 9 sind vorzugsweise in gleichen Abständen beabstandet, so dass die Spalte 10 in Umfangsrichtung gleich beabstandet sind. Der durch die Spalte 10 eingenommene Platz zwischen den Abstandshaltern 9 entlang des gesamten äußeren Umfangs beträgt vorzugsweise 5 bis 50%. Wenn er weniger als 10%, tritt wahrscheinlich ein Problem beim Abziehen der Luft aus dem Hohlraum 13 auf.
  • Der Mikrospalt 11 weist eine Größe von 0,05 bis 2 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm, noch bevorzugter 0,05 bis 0,2 mm auf.
  • Im Folgenden wird das Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses mit einer Form, die jener des in 1 dargestellten Hohlraums 13 entspricht, durch Formschäumen eines Materials für einen flexiblen Polyurethanformschaumstoff unter Einsatz der oben beschriebenen Form erläutert. Zuerst wird der mittlere Formteil 4 wie in 1 dargestellt an der oberen Formhälfte 3 angeordnet, und ein Material für einen flexiblen Polyurethanformschaumstoff wird in die untere Formhälfte 2 gegossen, wobei die untere Formhälfte 2 noch nicht mit der oberen Formhälfte 3 verbunden ist. Die untere Formhälfte 2 wird auf die obere Formhälfte 3 gesetzt. Dann wird das Einlassventil 26 geöffnet und das Auslassventil 24 geschlossen, und die Vakuumpumpe 28 wird in Betrieb gesetzt. So wird Luft aus der Kammer 12 abgezogen, und der Druck im Inneren der Kammer 12 wird abgebaut, und auch aus dem Hohlraum 13, der durch die Spalte 10, den Raum 8 und die Mikrospalte 11 mit der Kammer 12 verbunden ist, wird Luft abgezogen, und der Druck im Inneren des Hohlraums 13 abgebaut. Der Vakuumgrad in der Kammer 12 wird mithilfe des Drucksensors 30 gemessen, und wenn er einen bestimmten Wert erreicht, wird der Betrieb der Vakuumpumpe 28 und das Öffnen/Schließen des Auslassventils 24 und Einlassventils 26 durch einen Befehl von der Steuereinheit 29 gesteuert, um den bestimmten Vakuumgrad zu halten. Im Detail wird, wenn der Vakuumgrad über dem bestimmten Wert liegt, das Einlassventil 26 geöffnet, um weiter Luft aus den Kammern 12 abzuziehen, und wenn er unter dem bestimmten Wert liegt, wird das Auslassventil 24 geöffnet, um Luft in die Kammern 12 zuzuführen.
  • Das Formmaterial wird so unter reduziertem Druck formgeschäumt, und dann werden die obere Formhälfte 3 und der mittlere Formteil 4 von der unteren Formhälfte 2 entfernt.
  • Nach Entfernen der oberen Formhälfte 3 und des mittleren Formteils 4 von der unteren Formhälfte 2, wird das Formteil aus der unteren Formhälfte 2 gelöst.
  • Der Grad der Druckminderung im Inneren des Hohlraums 13 kann, bezogen auf den Atmosphärendruck, im Bereich von beispielsweise 10 bis 500 mmHg, noch bevorzugter 100 bis 300 mmHg liegen. Der Grad der Druckminderung wirkt sich auf die Neigung des Formschaumstoffs zu einer geringeren Dichte aus.
  • In der oben beschriebenen Form kann, da die Luft aus dem Hohlraum 13 gleichmäßig aus dem gesamten Bereich der Außenumfangskante des Hohlraums 13 durch die Spalte 10, den Raum 8 und den Mikrospalt 11 in die Kammer 12 abgezogen werden kann, ein gutes Erzeugnis mit geringer Dichte stabil hergestellt werden. In diesem Fall stößt, auch wenn beim Formschäumen der Schäumdruck auf die untere Oberfläche des mittleren Formteils 4 wirkt, der mittlere Formteil 4 an die Oberflächen am unteren Ende der Abstandshalter 9, die aus dem Flanschkörper 3b der oberen Formhälfte 3 herausragen, wodurch die Luft aus dem Hohlraum 13 durch die Spalte 10 zwischen den Abstandshaltern 9 abgezogen wird. Als Folge wird der Luftzirkulationsspalt 10 zwischen der oberen Formhälfte 3 und dem mittleren Formteil 4 nicht verengt oder geschlossen, und üblicherweise kann die Luft aus dem Hohlraum 13 problemlos abgezogen werden.
  • Obwohl in dieser Ausführungsform die Abstandshalter 9 auf der unteren Oberfläche des Flanschkörpers 3b der oberen Formhälfte 3 bereitgestellt sind, können sie auf von der oberen Oberfläche des Außenumfangsabschnitts 4a des mittleren Formabschnitts 4 herausragen, und in manchen Fällen kann ein separates Ringelement bereitgestellt werden, von welchem die Abstandshalter herausragen.
  • BEISPIEL
  • Die vorliegende Erfindung wird durch das folgende Beispiel besser verstanden werden.
  • Beispiel 1
  • Ein Vordersitzpolster für ein Auto wurde hergestellt, indem ein Material für einen Polyurethanformschaumstoff unter Einsatz der in 1 dargestellten Form geformt wurde. Eine Trockenpumpe (KRX-3SS von Orion Machinery Co., Ltd.) mit einer Saugkraft von 235 l/min wurde als Vakuumpumpe verwendet; ein Hochvakuum-Magnetventil (Betriebsdruck: 10–8 Torr zu 2 kp/cm2, Typ CKD HVB) wurde als Auslass- und Einlassventil eingesetzt; und ein Drucktransmitter (Handelsname KH25 von Nagano Keiki Seisakusho, Ltd.) mit einem Druckbereich von –0,5 bis 0,5 kgf/cm2 wurde als Drucksensor verwendet.
  • Die Höhe der Abstandshalter betrug 10 mm, ihre Breite 50 mm; der Spalt 10 war 50 mm groß; und das durch die Spalte 10 eingenommene Verhältnis betrug 50%. Der Mikrospalt 11 war etwa 0,1 mm groß. Das Fassungsvermögen des Hohlraums der Form betrug 28 l. Als Material für einen Polyurethanformschaumstoff wurde eine Polyurethanzusammensetzung (von Bridgestone Corporation) mit hoher Elastizität, die für einen Sitzpolster geeignet war, verwendet.
  • Zuerst wurden für ein Vergleichsbeispiel 1.500 g des Formmaterials unter Atmosphärendruck in die Form nach dem Stand der Technik gegossen, wobei der Druck im Inneren des Hohlraums nicht abgebaut wurde, und formgeschäumt. Als Ergebnis wurde ein Formschaumstoff mit einer Dichte von 0,050 g/cm3 (gesamt) erhalten, und kein Formschaumstoff mit einer Dichte von weniger als 0,050 g/cm3. Außerdem trat eine Luftansammlung auf der Rückseite des Polsters auf. Beim Formschaumstoff mit einer Dichte von 0,050 g/cm3 oder mehr entstand an einem Abschnitt, der dem Trennabschnitt zwischen der unteren Formhälfte und der oberen Formhälfte entsprach, eine Vielzahl von gehärteten Trennnahtgraten auf.
  • Als Nächstes wurden gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung 1.320 g des Formmaterials unter Einsatz der in 1 dargestellten Form formgeschäumt. In diesem Fall wurde die Luft aus dem Inneren des Hohlraums der Form abgezogen, so dass der Grad der Druckminderung 100 mmHg erreichte. Als Ergebnis wurde ein Formschaumstoff mit einer Dichte von 0,045 g/cm3 erhalten. Bei diesem Formschaumstoff war die Häufigkeit von Trennnahtgraten gering.
  • Danach wurden 1.180 g des Formmaterials formgeschäumt, wobei der Grad der Druckminderung im Inneren des Hohlraums 200 mmHg betrug. Als Ergebnis wurde ein Formschaumstoff mit einer Dichte von 0,040 g/cm3 erhalten. Bei diesem Formschaumstoff traten keinerlei Trennnahtgraten auf.
  • Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezielles Beispiel beschrieben wurde, dient diese Beschreibung nur der illustrativen Zwecken, und es versteht sich dass im Lichte der obigen allgemeinen Lehren Veränderungen und Variationen vorgenommen werden können.

Claims (3)

  1. Formanordnung zum Formen von Kunstharzschaumerzeugnissen, umfassend eine Form (1) mit einem nach oben offenen unteren Formabschnitt (2), einem oberen Formabschnitt (3), der über dem unteren Formabschnitt (2) so angeordnet werden kann, dass er in einem geschlossenen Zustand dessen obere Öffnung durch ein Ineinandergreifen am Umfang zwischen dem oberen und dem unteren Formabschnitt bedeckt, so dass ein eingeschlossener Raum zwischen diesen definiert ist; wobei der untere und der obere Formabschnitt in Bezug aufeinander in einen offenen Zustand bewegt werden können, wobei die Form (1) weiters einen mittleren Formabschnitt (4) umfasst, der zwischen dem unteren und dem oberen Formabschnitt (2, 3) angeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschlossene Raum auf diese Weise durch den mittleren Formabschnitt (4) in einen Formungshohlraum (13) zwischen dem mittleren und dem unteren Formabschnitt (4, 2) sowie eine Druckkammer (12) zwischen dem mittleren und dem oberen Formabschnitt (4, 3) unterteilt werden kann, worin der Umfang des mittleren Formabschnitts (4) zwischen einander gegenüberliegenden beabstandeten inneren Umfangsbereichen des unteren und des oberen Formabschnitts (2, 3) angeordnet ist, wobei der Umfang des mittleren Formabschnitts vom inneren Umfangsbereich des oberen Formabschnitts (3) durch eine periphere Abfolge von Abstandshaltern (9) und vom inneren Umfangsbereich des unteren Formabschnitts (2) durch einen sich den Umfang entlang. erstreckenden Spalt (11) beabstandet ist, wodurch das Abziehen von Luft aus der Druckkammer (12) bei der Verwendung im geschlossenen Zustand das Abziehen von Luft aus dem Formungshohlraum (13) durch den Spalt (11) hindurch am Umfang des mittleren Formabschnitts (4) vorbei und durch Zwischenräume (10) zwischen den Abstandshaltern (9) hindurch bewirkt, wobei die Formanordnung weiters eine Druckeinstellvorrichtung (21) umfasst, um im Inneren der Kammer (12) durch das Abziehen von Luft Druck abzubauen.
  2. Verfahren zum Formen eines Kunstharzschaumerzeugnisses in einer Formanordnung nach Anspruch 1, umfassend: das Zuführen von Material, das zur Bildung von Kunstharzschaum fähig ist, in den Hohlraum unter Atmosphärendruck; das Schließen der Form (1); den Einsatz von Druckeinstellmitteln zum Abziehen von Luft aus der Kammer (12) und dadurch gleichzeitiges Abziehen von Luft aus dem Hohlraum über die Zwischenräume (10, 11), um im Hohlraum Druck abzubauen, und das Schäumen und Formen des Materials im Hohlraum (13), um das Erzeugnis zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schaum ein flexibler Polyurethanschaum ist.
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