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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das allgemeine Ziel hierin ist es,
neue und nützliche
Formschäumvorrichtungen
und entsprechende Formschäumverfahren
zur Verfügung
zu stellen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es versteht sich, dass ein weiterer
Aspekt der vorliegenden Erfindung die Verwendung solch einer Formanordnung
zur Herstellung von Kunstharzschaumerzeugnissen ist.
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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.
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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.
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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.
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Bei der oben beschriebenen Form und
dem Formverfahren ist der Kunstharzformschaumstoff vorzugsweise
ein flexibler Polyurethanschaum.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Schnittansicht von der Seite, die eine Ausführungsform
einer Form gemäß vorliegender
Erfindung zeigt; und
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Abstandshalterabschnitts der Form.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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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.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen eine Ausführungsform
einer Form gemäß vorliegender
Erfindung beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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BEISPIEL
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Die vorliegende Erfindung wird durch
das folgende Beispiel besser verstanden werden.
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Beispiel 1
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.