DE69837605T2

DE69837605T2 - VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES EINE HAUT TRAGENDEN, IN EINER FORM EXPANDIERTEN GEFORMTEN KÖRPERS UND DER KöRPER

Info

Publication number: DE69837605T2
Application number: DE1998637605
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Nishinomiya-shi MATSUKI; Yoriki Settsu-shi KAKIMOTO
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: EP1008430A4; DE69837605D1; WO1998034770A1; US6492000B1; EP1008430A1; EP1764202A1; CN1246822A; EP1008430B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell. Der Formkörper wird beispielsweise als Innenverkleidungsmaterial für Automobile oder dergleichen verwendet. Die Erfindung bezieht sich auch auf den genannten Formkörper.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bezüglich der üblichen Technik auf diesem Gebiet gilt Folgendes:

(a) Es ist ein sogenanntes gleichzeitiges Formen mit einer Oberflächenhaut in einem einzigen Stück (gleichzeitiges einstückiges Formen) bekannt, wie in TOKUKAI-SHO 62-108039 beschrieben ist. Wie in 26 erläutert ist, wird bei diesem Verfahren ein zusammengesetztes männlich-weibliches Formmodell 2 verwendet. Nachdem durch Vakuumformen entlang einer Hohlraumoberfläche 2a eines weiblichen Modells 9 ein Oberflächenhautmaterial 3 ausgebildet worden ist, wird ein Expansionsformen in dem Hohlraum (innerhalb des Formmodells) 4 durchgeführt. Dieser wird gleichzeitig durch ein männliches Modell 10 vervollständigt, das mit einem Oberflächenhautmaterial 3 kombiniert ist. Der expandierte Formkörper (der expandierte Formkörper in dem Formmodell) 5 wird gleichzeitig mit dem oben genannten Oberflächenhautmaterial 3 verbunden. Bei diesem gleichzeitigen Formverfahren wird dann, wenn das Oberflächenhautmaterial 3 im Vakuum gebildet worden ist, der äußere Randbereich des Oberflächenhautmaterials 3 von einem Öffnungsrand 2b in Richtung zur Innenseite entlang eines Zurückfaltungsmodells (eines Modells zum Zurückfalten) 6 zurückgefaltet, das im Voraus von dem Öffnungsrand 2b der vorgenannten Hohlraumfläche 2a in Richtung zur Innenseite hin vorsteht. Wenn das vorgenannte Expansionsformen erfolgt, wird der zurückgefaltete Teil 7 des Oberflächenhautmaterials 3 mit der Rückseitenfläche 5b des vorgenannten expandierten Formkörpers (des expandierten Formkörpers in dem Formmodell) 5 zu einem Stück verbunden. Bei diesem Verfahren wird zum Zeitpunkt des vorgenannten Vakuumformens der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3 im Voraus ausgebildet und von der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 aus zur Außenseite hin zurückgefaltet, und zwar in einer Weise, daß das Faltungsmodell (das Modell zum Zurückfalten) 6 aufgerollt wird. In diesem Zustand wird ein Expansionsformen durchgeführt. Nachdem ein expandierter Formkörper mit einem Oberflächenhautmaterial (ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell) 71a erhalten worden ist, wird er aus dem Modell entfernt und der unnötige äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3 wird an der Spitze 7c des oben genannten zurückgefalteten Teils 7 beschnitten.
(b) Andererseits ist ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell bekannt, bei dem ein Einsetzelement mit dem äußeren Randteil der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers 5 in der Schmelze verbunden worden ist. Wenn der äußere Randteil eines Oberflächenhautmaterials 3 zur Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 zurückgefaltet ist, wird ein vorgegebener Bereich des äußeren Randteils des Oberflächenhautmaterials 3 abgeschnitten, um ihn von dem vorgenannten Einsetzelement abzuwenden. Anschließend ist es erforderlich, daß der zurückgefaltete Teil 7 an der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 befestigt wird.
(c) Ferner ist bei einem gleichzeitigen Formen in einem Stück wie im obigen Fall eine Kammer mit einem Dampfventil, einem Dekompressionsventil oder dergleichen in jedem der zwei Metallformteilen verbunden. Einer der Metallformteile, auf dem ein Oberflächenhautmaterial angeordnet wird, ist mit einer Mehrzahl von Dekompressionslöchern versehen, und der andere Metallformteil weist eine Mehrzahl von Dampföffnungen auf, die jeweils mit der vorgenannten Kammer verbunden sind. Beim Durchführen des Expansionsformen werden in dieses Formmodell eingefüllte expandierte Perlen durch Hitze expandiert, und zwar durch Einführen von Wasserdampf durch die Dampföffnungen des vorgenannten Metallformteils ins Innere des Formmodells. In diesem Fall ist es zum Zweck eines wirksamen Expansionsformens durch Vorwärmen des vorgenannten Oberflächenhautmaterials üblich, daß der vorgenannte Metallformteil durch Zuführen von Wasserdampf ins Innere der vorgenannten Kammer vorgeheizt wird, bevor das Oberflächenhautmaterial aufgesetzt wird. Nichtsdestoweniger kann bei dem vorgenannten üblichen Beispiel (a) eine vorgegebene Länge des vorstehenden Randteils zurückbleiben, da der äußere Randteil des vorgenannten Oberflächenhautmaterials 3 von der Spitze 7c des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 in einem vorgegebenen Winkel zur Rückseite 5b des expandierten Formkörpers (des expandierten Formkörpers in dem Formmodell) 5 vorsteht, wenn der genannte äußere Randteil an der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 beschnitten wird. In einem solchen Fall kann beim Transport, einem Zusammenbauen oder dergleichen des zelligen Formkörpers mit dem Oberflächenhautmaterial (des expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell) der vorgenannte vorstehende Randteil oft mit anderen Teilen aufgehängt sein und sich das Problem des leichten Abschälens von der Spitze 7c des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 ergeben. Bei dem vorgenannten üblichen Beispiel (b) besteht die Schwierigkeit, daß viel Arbeit nötig ist, da der Beschneidungsvorgang und der Klebevorgang für den vorgegebenen Bereich des zurückgefalteten Teils 7, der nötig ist, wenn ein Einsetzelementmaterial zu einem Stück verbunden wird, von Hand durchgeführt werden müssen. Ferner gilt für das vorgenannte übliche Beispiel (c), daß dann, wenn das oben erwähnte Metallformteil vorgewärmt wird, wobei das Metallformteil durch Zuführen von Wasserdampf in das Innere seiner Kammer vollständig aufgeheizt wird, sich das Problem einer unzureichenden Heizwirkung ergibt. Darüber hinaus wird dann, wenn das Oberflächenhautmaterial durch Vakuumformen aufgebracht wird, selbst wenn der vorgenannte ein Metallformteil durch Wasserdampf vorgeheizt worden ist, zur Zeit der Dekompression die Wärme durch Verdampfen von kondensierter Feuchtigkeit der Kammer entzogen wird und sich das Problem der Absenkung der Temperatur des Metallformteils ergibt, wodurch ein wirksames Vakuumformen nicht erreicht wird. Ferner bleiben dann, wenn der Metallformteil direkt durch Wasserdampf vorerhitzt wird, Feuchtigkeit oder Wassertropfen auf der Oberfläche des Metallformteils. Da diese Wassertropfen oder dergleichen auf der Oberfläche des Hautmaterials haften, entsteht folglich die Schwierigkeit, daß zum Zeitpunkt des Aufbringens des Oberflächenhautmaterials auf den einen Metallformteil durch Wärmeformen, z. B. durch Vakuumformen, das Aussehen des Oberflächenhautmaterials verschlechtert wird und das Problem entsteht, daß während des Wärmeformens seine Dehnungseigenschaft beeinträchtigt wird. Das Britische Patent 1521063 beschreibt den Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von gepolsterten Schaumstoffkörpern mit einem Integralpolstermaterial, das an dem Schaummaterial befestigt ist. Zuerst wird durch Vakuum ein Polstermaterial ausgebildet und dann ein synthetisches Material im Kontakt mit dem Polstermaterial geschäumt. Dieses Verfahren beinhaltet eine Stufe, bei der sich das Polstermaterial nach ihnen bewegt, um dadurch mindestens eine Faltung darin hervorzurufen, um das restliche Polstermaterial zu begradigen, bevor das Schaummaterial aushärtet. Die EP 0603498 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Verkleidungsplatten als obere und untere Formabschnitte, bei dem ein Laminieren eines Substrats und einer Deckplatte stattfindet, während gleichzeitig mit einer Faltungsvorrichtung gearbeitet wird, um einen Plattenrand um den Substratrand herum zu falten, damit der Plattenrand an die Rückseite des Substratrands gebunden wird. Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der vorgenannten Schwierigkeiten gemacht und führt zu folgenden Vorteilen: (1) Der zurückgefaltete Teil, welcher zur Rückseite des expandierten Formkörpers in dem Formmodell zurückgefaltet ist und durch Schmelzen in ein Stück überführt wird, wird kaum abgeschält. (2) Es wird weniger Handarbeit benötigt, selbst dann, wenn ein Einsetzelementmaterial eingebaut wird. (3) Das Expansionsformen oder das Wärmeformen des Oberflächenhautmaterials kann gut durchgeführt werden. (4) Das Verbessern der Oberflächeneigenschaft des Oberflächenhautmaterials und/oder der Dehnungseigenschaft beim Wärmeformen. (5) Zum Zeitpunkt des Vorerhitzens kann eine gute Wärmeleistung des Metallformteils erreicht werden, an dem das Oberflächenhautmaterial angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell sowie einen dadurch erhaltenen Formkörper bereitzustellen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im vorliegenden Anspruch 1 sind die notwendigen Merkmale angegeben, die in dem Verfahren zur Herstellung eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell gemäß der Erfindung vorliegen. Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell, wobei das Oberflächenhautmaterial in der Schmelze mit einer Oberfläche eines expandierten Formkörpers in einem Formmodell zu einem Stück verbunden wird und der expandierte Formkörper durch Expansionsformen in dem genannten Formmodell gebildet wird, nachdem das Oberflächenhautmaterial entlang der Hohlraumfläche des Formmodells in der Wärme erzeugt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das genannte Erzeugen in der Wärme durchgeführt wird, nachdem der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials in Richtung zur Innenseite zurückgefaltet und zu einem zurückgefalteten Teil entlang eines Modells zum Zurückfalten ausgebildet worden ist, das als Öffnungsrand der vorgenannten Hohlraumfläche angeordnet ist und zur Innenseite hin vorragt, das genannte Modell zum Zurückfalten entfernt wird, anschließend zur Zeit des genannten Expansionsformens eine Seite des zurückgefalteten Teils mit der Rückseite des expandierten Formkörpers in einem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird sowie der gefaltete zurückführende Teil, der sich in einem Zustand befindet, in dem der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials von der Spitze des genannten zurückgefalteten Teils zur Außenseite hin zurückgefaltet ist, derart angedrückt wird, daß er auf der anderen Seite des genannten zurückgefalteten Teils aufliegt.
Dementsprechend kann ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell in einem Serienverfahren durch Einsatz des vorgenannten Formmodells hergestellt werden. Deshalb ergibt sich der Vorteil, daß ein Anordnungsvorgang zum Zurückfalten des Oberflächenhautmaterials zur Rückseite des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell unnötig ist. Ferner ergibt sich bei Anwendung des vorgenannten ganzen Verfahrens der weitere Vorteil, daß durch Andrücken des vorgenannten gefalteten zurückführenden Teils in der Weise, daß er auf der anderen Seite des zurückgefalteten Teils aufliegt, der zurückgefaltete Teil leicht geformt werden kann, so daß er einfach übereinanderliegt oder in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird. Mit anderen Worten, er befindet sich etwa in einer parallelen Position bezüglich der Rückseite des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell. Darüber hinaus kann zum Schutz des Oberflächenaussehens des expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials einfach beschnitten werden, um zu erreichen, daß die Spitze des gefalteten zurückführenden Teils an der Innenseite des Basisrands des zurückgefalteten Teils angeordnet ist. Deshalb ist dieses Beschneiden in vorteilhafter Weise leicht durchführbar, und es ist nicht nötig, ihm eine große Aufmerksamkeit zu schenken.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 2 definiert ist, besteht darin, daß beim Formen in der Wärme der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil im Voraus in einen Zustand vorgeformt wird, in dem er nach außen in einer solchen Weise zurückgefaltet wird, daß das Modell zum Zurückfalten von der Spitze des zurückgefalteten Teils aus aufgerollt wird. Dementsprechend kann der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil nur durch vollständiges Zusammenklammern der erwähnten Formmodellteile ohne Schwierigkeit zusammengedrückt werden, so daß er auf der anderen Seite oder dergleichen des zurückgefalteten Teils aufliegt. Deshalb kann dann, wenn die vorgenannten expandierten Perlen in das Formmodell eingefüllt werden, eine diesbezügliche Handarbeit zum Falten des äußeren Randteils des Oberflächenhautmaterials, welcher der gefaltete zurückführende Teil wird, um von der Spitze des zurückgefalteten Teils nach außen zurückzukehren, in vorteilhafter Weise entfallen.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 3 definiert ist, besteht darin, daß der äußere Teil des Oberflächenhautmaterials vorher derart beschnitten wird, daß die Spitze des gefalteten zurückführenden Teils vom Basisrand des zurückgefalteten Teils nach innen angeordnet wird. Dementsprechend entfällt nach der Herstellung des expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell das Beschneiden des unnötigen äußeren Randteils des Oberflächenhautmaterials. Auch wird der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil mit der anderen Seite des zurückgefalteten Teils in der Schmelze zu einem Stück verbunden, so daß dieser zurückgefaltete Teil nicht abgeschält wird. Auch dies ist vorteilhaft.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 4 definiert ist, besteht darin, daß der Winkel zwischen der Hohlraumfläche und dem Modell zum Zurückfalten an dem oben genannten Öffnungsrand im Voraus größer eingestellt wird als der Winkel der Außenecke der Rückseitenfläche des expandierten Formkörpers in dem Formmodell. Dementsprechend kann zum Zeitpunkt des Wärmeformens, z. B. beim oben erwähnten Vakuumformen, der Winkel zwischen dem zurückgefalteten Teil des Oberflächenhautmaterials und dem Oberflächenteil an dem vorgenannten Öffnungsrand größer gewählt werden als jener im erwähnten bekannten Fall. Aus diesem Grund werden dann, wenn expandierte Perlen in das oben genannte Formmodell eingefüllt werden, die expandierten Perlen leichter bis zu dem Teil der Außenecke der Rückseite des expandierten Formkörpers in dem Formmodell eingefüllt. Folglich kann das Expansionsformen des expandierten Formkörpers in dem Formmodell in vorteilhafter Weise gleichmäßiger durchgeführt werden.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 5 definiert ist, besteht darin, daß zu der Zeit des vorgenannten Expansionsformens ein Einsetzelement mit dem zurückgefalteten Teil und/oder dem gefalteten zurückführenden Teil verbunden wird. Dementsprechend ergibt sich der Vorteil, daß ein von Hand durchgeführter Beschneidungsvorgang an dem zurückgefalteten Teil und ein Klebevorgang, die bei dem bekannten Verfahren angewandt werden, nicht notwendig sind und somit die Handarbeit vermindert wird. Ferner ist dann, wenn der genannte zurückführende Teil und der genannte gefaltete zurückführende Teil ausgebildet werden, die Verbindungsposition des Einsetzelements nicht auf eine spezielle Position beschränkt, sondern das Einsetzelement kann in verschiedenen Positionen in der Nähe des äußeren Randteils an der Rückseite des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell verbunden werden.
Das wesentliche Merkmal, wie es in Anspruch 6 definiert ist, besteht darin, daß vor dem obengenannten Wärmeformen ein abgeschnittener Teil zum Anbringen des Einsetzelements an der Spitze des vorgenannten Modells für das Zurückfalten eingerichtet wird. Dementsprechend kann der zurückgefaltete Teil oder dergleichen mit einem vorgegebenen Raum an der Innenseite dieses abgeschnittenen Teils zum Anbringen des Einsetzelements ausgebildet werden. Wenn das Einsetzelement mit der Rückseite des expandierten Formkörpers in dem Formmodell verbunden ist, kann das Zurückfalten des Oberflächenhautmaterials oder dergleichen automatisch in einer Weise erfolgen, daß dieses Einsetzelement abgewandt ist. Somit ergibt sich hier der Vorteil einer geringeren Handarbeit.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 7 definiert ist, besteht darin, daß ein expandierter Formkörper in einem Formmodell und ein Oberflächenhautmaterial vorliegen, mit einem Oberflächenteil, der mit der Oberfläche des expandierten Formkörpers in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist, einem zurückgefalteten Teil, bei dem der Randteil des genannten Oberflächenteils in Richtung zur Innenseite zurückgefaltet ist und von dem eine Fläche mit der Rückseite des expandierten Formkörpers in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist, sowie einem gefalteten zurückführender Teil, der so gefaltet ist, daß er derart zurückführt, daß er von der Spitze des genannten zurückgefalteten Teils in Richtung zur Außenseite über der anderen Seite des zurückgefalteten Teils liegt, und gleichzeitig derart, daß seine Spitze vom Basisrand des zurückgefalteten Teils nach innen angeordnet ist. Dementsprechend hängt die Spitze des vorgenannten zurückgefalteten Teils und des gefalteten zurückführenden Teils kaum an einem anderen Elementmaterial oder dergleichen, wenn der expandierte Formkörper mit einer Oberflächenhaut transportiert oder zusammengesetzt wird. Somit ist es von Vorteil, daß der vorgenannte zurückgefaltete Teil kaum abgeschält wird. Bei der oben erwähnten Anordnung des Übereinanderliegens des zurückgefalteten Teils und des gefalteten zurückführenden Teils ergibt sich der Vorteil, daß die Polstereigenschaft und/oder der Verstärkungseffekt verbessert werden können.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 8 definiert ist, besteht darin, daß der genannte gefaltete zurückführende Teil mit der anderen Seite des zurückgefalteten Teils in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird. Dementsprechend wird der gefaltete zurückführende Teil kaum abgeschält, was auch von Vorteil ist.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 9 definiert ist, besteht darin, daß ein Einsetzelement mit mindestens dem zurückgefalteten Teil und/oder dem gefalteten zurückführenden Teil zu einem Stück verbunden ist. Dementsprechend ist die Festigkeit des zu einem Stück verbundenen Teils aus diesem Einsetzelement und dem genannten zurückgefalteten Teil oder dem gefalteten zurückführenden Teil in vorteilhafter weise erhöht.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 10 definiert ist, besteht darin, daß der genannte zurückgefaltete Teil und der gefaltete zurückführende Teil in einer solchen Weise zurückgefaltet und zum Zurückführen gefaltet sind, daß das Einsetzelement abgewandt ist, das mit der Rückseite des genannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist. Dementsprechend kann auch das erwähnte Einsetzelement in der Schmelze in einer solchen Weise verbunden werden, daß es in der Rückseite des expandierten Formkörpers in dem Formmodell eingebettet ist. Dies ist insofern vorteilhaft als die Verschiedenartigkeit des Anbringens des Einsetzelements in vorteilhafter Weise erweitert wird.
Das wesentliche Merkmal, wie es im Anspruch 11 definiert ist, besteht darin, daß das genannte Oberflächenhautmaterial und der expandierte Formkörper in dem Formmodell aus einem Polyolefinharz bestehen. Dementsprechend ergibt sich eine starke Verbindung des Oberflächenhautmaterials mit dem expandierten Formkörper in der Schmelze und gleichzeitig führt dies zu dem Vorteil, daß eine Wiederaufarbeitung leicht ist, weil es sich um ein sogenanntes Gesamtpolyolefin handelt.
Das notwendige Merkmal, wie es im Anspruch 12 definiert ist, besteht darin, daß das genannte Oberflächenhautmaterial, der expandierte Formkörper in dem Formmodell und das Einsetzelement aus einem Polyolefinharz bestehen. Dementsprechend ergibt sich zusätzlich zu dem oben Gesagten, wie es im Anspruch 11 definiert ist, daß die Verbindung des Oberflächenhautmaterials oder des expandierten Formkörpers in dem Formmodell mit dem Einsetzelement in der Schmelze stärker ist und auch das Wiederaufbereiten leicht ist, was auch einen Vorteil darstellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittszeichnung eines Zustands, in dem bei einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers in einem Formmodell ein Formmodell zum Zurückfalten auf einem weiblichen Formmodell angeordnet wird, was sich auf die Ausführungsform des Beispiels 1 bezieht.
2 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnung des Formmodells zum Zurückfalten in 1 erläutert.
3 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des vakuumgeformten Oberflächenhautmaterials erläutert, wie es in 1 gezeigt wird.
4 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des Einfüllens von expandierten Perlen in das Innere eines Formmodells erläutert.
5 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des Expansionsformens erläutert.
6 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell erläutert, der aus dem Formmodell entnommen ist.
7 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand erläutert, nachdem der unnötige äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials, wie in 6 gezeigt wird, beschnitten worden ist.
8 ist eine Querschnittszeichnung, die bei einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell den Zustand des Einfüllens von expandierten Perlen in das Innere des Formmodells erläutert, was sich auf die Ausführungsform des Beispiels 2 bezieht.
9 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des Expansionsformens erläutert.
10 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell erläutert, der aus dem Formmodell entnommen ist.
11 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines Oberflächenhautmaterials erläutert, das bei einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell vakuumgeformt ist, was sich auf die Ausführungsform des Beispiels 3 bezieht.
12 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des Verbindens eines Einsetzelements mit einem zurückgefalteten Teil erläutert, wenn das Expansionsformen durchgeführt worden ist, wobei sich dies auf ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 4 bezieht.
13 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell erläutert, der aus dem Formmodell entnommen ist.
14 ist eine Draufsicht, welche die Anordnung eines Formmodells zum Zurückfalten erläutert, wobei in einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell ein beschnittener Raum zum Anbringen eines Einsetzelements an der Spitze eingerichtet wird, was der Ausführungsform des Beispiels 5 entspricht.
15 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines vakuumgeformten Oberflächenhautmaterials erläutert.
16 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand erläutert, bei dem ein Einsetzelement mit der Rückseite eines expandierten Formkörpers in einem Formmodell zu einem Stück verbunden wird, wenn das Expansionsformen stattfindet.
17 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell erläutert, der aus dem Formmodell entnommen ist.
18 ist eine Querschnittszeichnung, die bei einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell einen Zustand eines Oberflächenhautmaterials erläutert, das auf ein weibliches Formmodell durch Vakuumformen aufgesetzt wird, was der Ausführungsform des Beispiels 6 entspricht.
19 ist eine Draufsicht des weiblichen Formmodells gemäß 18.
20 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand des vakuumgeformten Oberflächenhautmaterials in 18 erläutert.
21 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand der expandierten Perlen erläutert, die in das Innere eines Formmodells eingefüllt sind.
22 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand erläutert, bei dem ein Expansionsformen stattfindet.
23 ist eine Querschnittszeichnung, die einen expandierten Formkörper mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell mit einem Randteil erläutert.
24 ist eine Querschnittszeichnung eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell, nachdem der Randteil in 23 beschnitten worden ist.
25 ist eine Querschnittszeichnung, die bei einem Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell einen Zustand eines vakuumgeformten Oberflächenhautmaterials erläutert, was der Ausführungsform des Beispiels 7 entspricht.
26 ist eine Querschnittszeichnung, die ein übliches Beispiel erläutert.
BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden auf der Grundlage der Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Wenn die gleiche Zusammensetzung wie im erwähnten Stand der Technik gegeben ist, wird ihre Erläuterung durch Bezugnahme auf den früheren Wortlaut abgekürzt.
Wie in den 1 bis 7 dargestellt ist, beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell unter Bezugnahme auf die Ausführungsform des Beispiels 1, daß nach dem Wärmeformen, z. B. durch Vakuumformen, eines Oberflächenhautmaterials 3 entlang einer Hohlraumfläche 2a eines Formmodells 2 das vorgenannte Oberflächenhautmaterial 3 mit einer Oberfläche 5a eines expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird, und zwar durch Expansionsformen innerhalb des Formmodells 4.
Während des genannten Vakuumformens wird, nachdem der äußere Randteil des genannten Oberflächenhautmaterials 3 in Richtung zur Innenseite zurückgefaltet worden und ein zurückgefalteter Teil 7 entlang eines Formmodells zum Falten der Rückseite 6 ausgebildet worden ist, der derart angeordnet ist, daß er von einem Öffnungsrand 2b der vorgenannten Hohlraumfläche 2a in Richtung zur Innenseite vorsteht, das genannte Formmodell zum Falten der Rückseite 6 entfernt. Dann wird während des Expansionsformens eine Fläche 7a des genannten zurückgefalteten Teils 7 mit der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden. Gleichzeitig wird der gefaltete zurückführende Teil 8, welcher sich in einem Zustand befindet, in dem der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3 gefaltet ist und von der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 zur Außenseite hin zurückführt, zusammengedrückt, so daß er auf der anderen Fläche 7b des vorgenannten zurückgefalteten Teil 7 aufliegt.
Das heißt, wie in 1 erläutert ist, daß zuerst auf ein weibliches Formmodell 9, das beispielsweise ein unteres Formmodell des vorgenannten Formmodells 2 darstellt, das erwähnte Formmodell zum Falten der Rückseite 6 in einer Weise aufgebracht wird, daß es von dem Öffnungsrand 2b der Hohlraumfläche 2a um eine vorgegebene Länge in Richtung zur Innenseite vorsteht.
In dieser Stufe besteht das vorgenannte Formmodell 2 beispielsweise aus dem erwähnten weiblichen Formmodell 9 und dem männlichen Formmodell 10, die es ermöglichen, daß das Formmodell in der Richtung nach oben und unten zusammengeklammert und geöffnet wird. Gleichzeitig stellt das weibliche Formmodell 9 ein unteres Formmodell und das männliche Formmodell 10 ein oberes Formmodell dar. Bei dem vorgenannten weiblichen Formmodell 9 weist beispielsweise die horizontale Querschnittsfläche eine konkave Gestalt auf und in ihrem Innern wird eine Kammer 9a gebildet. An der Seite ihrer Hohlraumfläche 2a ist eine Mehrzahl von Dekompressionsöffnungen 9b ausgebildet, die eine Verbindung zu der oben genannten Kammer 9a bilden. Ein Dampfventil A1, ein Dekompressionsventil B1 und ein Ablaßventil C1 sind jeweils mit der oben erwähnten Kammer 9a verbunden.
Das genannte männliche Formmodell 10 weist beispielsweise eine horizontale Querschnittsfläche mit einer konvexen Gestalt auf und in ihrem Innern ist eine Kammer 10a ausgebildet. Auch ist beispielsweise eine Mehrzahl von Dampföffnungen 10b, welche eine Verbindung zu der erwähnten Kammer 10a bilden, an dem vorstehenden Teil vorgesehen. Ein Dampfventil A2, ein Dekompressionsventil B2 und ein Ablaßventil C2 sind jeweils mit der genannten Kammer 10a verbunden. Ferner ist eine Zuführungsvorrichtung 12 zum Zuführen von expandierten Perlen 11 in das vorgenannte Formmodell eingerichtet.
Das genannte Formmodell zum Falten der Rückseite 6 ist beispielsweise wie in den 1 und 2 ausgebildet und hat eine rechteckige Form mit einer rechteckigen Öffnung 6a in der Draufsicht zur Innenseite hin. Das Formmodell kann in Richtung zur Außenseite hin durch Aufteilen in eine Mehrzahl von Teilen in einer vorgegebenen Position (nicht dargestellt) entfernt werden. Wenn dieses Formmodell zum Falten der Rückseite 6 an dem vorgenannten weiblichen Formmodell 9 angebracht wird, z. B. durch eine Magnetverbindung oder dergleichen, steht es von dem Öffnungsrand 2b der vorgenannten Hohlraumfläche 2a in Richtung zur Innenseite mit einer vorgegebenen Länge vor. Zusätzlich kann dieses Formmodell zum Falten der Rückseite 6 in eine Mehrzahl von Teilen aufgeteilt werden und kann auch in der Richtung nach innen oder außen frei gleiten, und zwar durch Benutzen eines Zylinders oder dergleichen, um das Formmodell anzubringen oder zu entfernen.
Anschließend wird, wie in 3 dargestellt ist, das oben genannte Oberflächenhautmaterial 3, welches vorher in einen durch Wärme erweichten Zustand gebracht worden ist, zum Falten des Rückens 6 auf das Formmodell aufgebracht. Durch Öffnen des Dekompressionsventils B1, das mit der Kammer 9a des oben erwähnten weiblichen Formmodells 9 verbunden ist, und durch Anpassen des Oberflächenhautmaterials 3 entlang der genannten Hohlraumfläche 2a, beispielsweise durch Vakuumformen, wird der äußere Teil dieses Oberflächenhautmaterials 3 in eine Form mit einem zurückgefalteten Teil 7 gebracht, und zwar durch Zurückfalten in Richtung zur Innenseite hin entlang des genannten Formmodells zum Falten der Rückseite 6. Gleichzeitig wird auch der ge faltete zurückführende Teil 8 durch zurückführendes Falten des zurückgefalteten Teil 7 von der Spitze 7c aus in der Richtung nach außen in einer Weise, bei der das Formmodell zum Falten der Rückseite 6 aufgerollt wird. Dann kann in diesem Zustand durch Erhitzen des vorgenannten weiblichen Formmodells 9 und/oder des Formmodells zum Falten der Rückseite 6 auf eine vorgegebene Temperatur im Voraus das Wärmeformen des Oberflächenhautmaterials 3 in vorteilhafter Weise besser durchgeführt werden.
Wenn in diesem Zustand die Spitze 6c des oben erwähnten Formmodells zum Falten der Rückseite 6, wie bei dieser Ausführungsform, zu einem Rechteck mit einer horizontalen Querschnittsfläche ausgebildet worden ist, besteht der genannte gefaltete zurückführende Teil 8 aus einem vertikalen Stück 8d, das durch Umbiegen des genannten zurückgefalteten Teils 7 von der Spitze 7c nach oben gefaltet ist, und einem horizontalen Teil 8e, der durch Umbiegen der oberen Spitze des genannten vertikalen Teils 8d nach außen gefaltet ist. Die horizontale Querschnittsgestalt der Spitze 6c des oben genannten Formmodells zum Falten der Rückseite 6 kann neben einer rechteckigen Form eine dreieckige, trapezförmige, runde oder ovale Form aufweisen.
Als Beispiele für das vorgenannte Oberflächenhautmaterial 3 kann unter anderem eine Platte aus einem thermoplastischen Harz, wie einem Vinylchloridharz oder einem Polyolefinharz, z. B. einem Polyethylenharz oder einem Polypropylenharz, genannt werden. Da dieses Oberflächenhautmaterial als Oberflächenhaut des zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 1 eingesetzt wird, kann dieses Oberflächenhautmaterial mit einer gewünschten Farbe durch Verwenden eines Farbtoners oder dergleichen entsprechend der Anwendung eingefärbt sein.
Das Verfahren zum Wärmeformen des Oberflächenhautmaterials entlang der erwähnten Hohlraumfläche 2a ist nicht auf das Vakuumformen gemäß dieser Ausführungsform beschränkt. Es kann auch ein anderes Formen, z. B. ein Formpressen, angewandt werden. Wenn das Formpressen benutzt wird und das vorgenannte Oberflächenhautmaterial 3 entlang der Hohlraumfläche 2a wärmegeformt wird, kann es nur aus dem genannten zurückgefalteten Teil 7 geformt werden, ohne den erwähnten gefalteten zurückführenden Teil 8 auszubilden.
Wie in 4 erläutert ist, wird dann, nachdem das genannte Formmodell zum Falten der Rückseite 6 zur Außenseite hin, beispielsweise durch Herausziehen, entfernt worden ist, das metallische Formmodell zusammengeklammert und anschließend werden über die oben erwähnte Zuführungsvorrichtung 12 expandierte Perlen 11 in das Innere des Formmodells 4 eingefüllt.
In dieser Stufe wird das Zusammenklammern vorzugsweise in einem Zustand vorgenommen, in dem kleiner offener Raum dazwischen vorliegt (Spaltzustand), um die Luft aus dem genannten Formmodell 4 herauszuführen und auch zu vermeiden, daß der zurückgefaltete Teil 7 des Oberflächenhautmaterials 3 nach unten gefaltet wird. Wie oben erwähnt, erfolgt dann, wenn das Oberflächenhautmaterial 3 entlang der Hohlraumfläche 2a wärmegeformt wird, und zwar in einem Fall des Formens nur des zurückgefalteten Teils ohne Formen des genannten gefalteten zurückkehrenden Teils 8, das Zusammenklammern bevorzugt in einer solchen Weise, daß der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3, welcher der gefaltete zurückführende Teil 8 wird, gefaltet wird unter Zurückführen nach außen von der Spitze 7c des gefalteten zurückführenden Teils 7.
Als Beispiele für das synthetische Harz, aus dem die erwähnten expandierten Perlen bestehen, können unter anderem ein Polyolefinharz und ein Polystyrolharz genannt werden.
Als Beispiele für das Polyolefinharz können unter anderem ein Polyethylen- oder Polypropylenharz, z. B. Polyethylen mit niedriger Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, Polyethylen mit hoher Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Propylenhomopolymer, statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, statistisches Ethylen-Propylen-Buten-Terpolymer, Propylen-Vinylchlorid-Copolymer, Propylen-Buten-Copolymer, Propylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer und Poly-(buten-1) angegeben werden. Diese Stoffe können allein oder als Gemisch aus mindestens zwei verwendet werden.
Das Polyolefinharz ist vorzugsweise nicht vernetzt. Jedoch kann es unter Einsatz von Peroxid, Strahlung oder dergleichen vernetzt sein.
Ferner kann ein Gemisch aus diesem Polyolefinharz und einem anderen thermoplastischen Harz eingesetzt werden. Als Beispiele für diese thermoplastischen Harze, die mit dem vorgenannten Polypropylenharz gemischt werden, können unter anderem ein Polyethylen mit niedriger Dichte, ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, ein vinylaromatisches Polymer, Polybuten und ein Ionomer genannt werden. Zum Mischen mit dem erwähnten Polyethylenharz können beispielsweise unter anderem ein vinylaromatisches Polymer, Polybuten und ein Ionomer angegeben werden. Die Menge des einzumischenden thermoplastischen Harzes beträgt in diesen Fällen vorzugsweise nicht mehr als 20 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polypropylenharzes, insbesondere 5 bis 10 Gewichtsteile.
Die genannten expandierten Perlen 11 können beispielsweise so hergestellt werden, daß sie vorexpandiert sind, und zwar durch ein Verfahren, bei dem das oben erwähnte synthetische Harz vorher in eine Teilchenform überführt wird, in einen Druckbehälter mit einem flüchtigen Treibmittel imprägniert wird, unter Verteilung im Wasser gerührt wird und unter Druck auf eine vorgegebene Expansionstemperatur erhitzt wird. Dann wird diese wässrige Dispersion in einem Niederdruckbereich oder dergleichen entspannt.
Bezüglich des Expansionsverhältnisses, mit dem die Perlen 11 in dem Formmodell expandiert werden, gilt, daß dann, wenn das Verhältnis weniger als das 3fache beträgt, die Polstereigenschaft oder dergleichen verschlechtert sein kann. Falls das Verhältnis mehr als das 60fache beträgt, kann das Schrumpfen des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell verstärkt sein, und gleichzeitig kann der Formkörper dazu neigen, aufgrund eines übermäßigen Erweichens eine geringere Festigkeit aufzuweisen. Deshalb ist ein Expansionsverhältnis des 3- bis 60fachen bevorzugt, insbesondere des 5- bis 50fachen, noch mehr bevorzugt des 8- bis 45fachen und am meisten bevorzugt des 10- bis 35fachen. Als Expansionsperlen eignet sich unter anderem beispielsweise das Produkt EPERAN-PP (Handelsname; hergestellt von KANEKA CORPORATION, Expansionsverhältnis 15fach).
Bei dieser Gelegenheit können die genannten expandierten Perlen in das erwähnte Formmodell 4 eingefüllt werden, und zwar in einem Zustand, in dem sie mit einem Innendruck versehen sind, der durch vorhergehendes Einwirken eines Druckgases erzeugt worden ist. Die Perlen können auch unter Anwendung eines unter Druck stehenden Gases in einem komprimierten Zustand eingefüllt werden. Ferner ist ein Einfüllen ohne einen derartigen Innendruck oder ein Komprimieren möglich.
Andererseits kann nötigenfalls auf die Rückseite 3g des Oberflächenhautmaterials 3, das mit den genannten expandierten Perlen 11 in Kontakt steht, und auf eine nach unten gerichtete Fläche 7a des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 im Voraus ein Klebstoff als Beschichtung aufgebracht werden, um die Adhäsionseigenschaft des expandierten Formkörpers zu verbessern, der durch Expansionsformen in dem Formmodell 5 aus den expandierten Perlen 11 mit dem vorgenannten Oberflächenhautmaterial 3 erhalten werden soll. Als derartige Klebstoffe können unter anderem beispielsweise eine Lösung eines synthetischen Harzes in einem organischen Lösungsmittel, eine Harzemulsion und ein Harzpulver genannt werden. Als ein derartiges Harz kann unter anderem ein Polyolefinharz, wie ein Ethylen-Vinylacetat-Harz, Polypropylen, Polyethylen, Ethylen-Propylen-Copolymer, chloriertes Polypropylen, chloriertes Polyethylen, Ethylen-Propylen-Buten-Terpolymer oder ein Gemisch aus diesen Stoffen oder dergleichen angegeben werden.
Anschließend wird, wie in 5 dargestellt ist, nachdem das Formmodell zusammengeklammert worden ist, das Dampfventil A2, welches mit der Kammer 10a des genannten männlichen Formmodells 10 verbunden ist, geöffnet, und es wird Dampf S durch die vorgenannten Dampföffnungen 10b in das Innere des Formmodells 4 eingeleitet. Auf diese Weise werden die erwähnten expandierten Perlen durch Hitze expandiert.
Wenn die genannten expandierten Perlen 11 durch Hitze expandiert werden, kann, um ein ungenügendes Verbinden in der Schmelze zu verhindern, bei Bedarf durch den Dampf S ein Vorerhitzen auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur erfolgen, bei der sich die Perlen durch Schmelzen miteinander verbinden. Ferner kann nach dem Zuführen von Dampf vorher auch ein Entwässern durch Vakuum oder dergleichen durchgeführt werden.
Das vollständige Zusammenklammern des Formmodells geschieht vorzugsweise zu einer Zeit, wenn die vorgenannten expandierten Perlen 11 fast vollständig in das Formmodell 4 eingefüllt sind. Dann werden die expandierten Perlen 11 vorzugsweise vollständig in das Formmodell 4 eingefüllt. Dadurch kann, weil der vorgenannte zurückgefaltete Teil 7 durch Unterstützung der vollständig eingefüllten expandierten Perlen 11, welche in das Formmodell 4 eingefüllt sind, nicht nach unten gefaltet wird, nach dem genannten Expansionsformen die Bildung von Leerstellen zwischen diesem zurückgefalteten Teil 7 und dem vorgenannten gefalteten zurückführenden Teil 8 in vorteilhafter Weise vermieden werden.
Der vertikale Abschnitt 8d des genannten gefalteten zurückführenden Teils 8 wird von der Spitze 7c des genannten zurückgefalteten Teils 7 in Richtung zur Außenseite umgebogen und auf die andere Fläche 7b dieses zurückgefalteten Teils 7 gedrückt, um dort aufzuliegen. Der vorgenannte horizontale Abschnitt 8e wird auf die andere Fläche 7b und auf das weibliche Modell 9 gedrückt, um dort aufzuliegen. Da die expandierten Perlen 11 in dieser Stufe durch Wärme expandiert werden, wird das Oberflächenhautmaterial 3 mit der Oberfläche 5a des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5, das gebildet wird, in der Schmelze zu einem Stück verbunden. Gleichzeitig wird eine Fläche 7a des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 mit der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden. Zusätzlich wird der genannte zurückführende Teil 8, wie oben erwähnt, zusammengedrückt und gleichzeitig derart geformt, daß er auf der anderen Fläche 7b des zurückgefalteten Teils 7 einfach aufliegt oder damit in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird. wie oben erwähnt, kann der gefaltete zurückführende Teil 8 einfach umgebogen oder mit der anderen Fläche 7b des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 gemäß der Eigenschaft des erwähnten Oberflächenhautmaterials 3, den Temperaturbedingungen oder dergleichen in der Schmelze zu einem Stück verbunden werden. Nach dem Abkühlen, wie es notwendig ist, kann durch Öffnen des vorgenannten Formmodells 2 der zellige Formkörper mit einer Oberflächenhaut 1a aus dem Formmodell entnommen und erhalten werden, wie in 6 erläutert wird. Es wird der expandierte Formkörper in dem Formmodell 5 durch das Expansionsformen der vorgenannten expandierten Perlen 11 und des Oberflächenhautmaterials 3 erhalten. Er weist den Oberflächenhautteil 3a auf, der mit der Oberfläche 5a des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden wurde. Ferner weist er einen zurückgefalteten Teil 7 auf, bei dem der Randteil des Oberflächenteils 3a nach innen zurückgefaltet ist und dessen eine Seite mit der Rückseite des vorgenannten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden wurde. Schließlich weist er den gefalteten zurückführenden Teil 8 auf, der zurückführend gefaltet ist und auf der anderen Fläche 7b dieses zurückgefalteten Teils 7 von der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 in Richtung zur Außenseite aufliegt.
Um das Aussehen nicht zu beeinträchtigen, wird der unnötige äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3 beschnitten. Die Spitze 8c des vorgenannten gefalteten zurückführenden Teils 8 wird an einer geeigneten Stelle beschnitten, um sie an der Innenseite des Basisrands 7d des zurückgefalteten Teils 7 anzuordnen, nämlich am Rand des vorgenannten Oberflächenteils 3a. Es wird ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell erhalten, wie in 7 erläutert ist. Um zu beschneiden, wird der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil 8 vorzugsweise in einen Zustand gebracht, in dem er mit der anderen Fläche 7b des zurückgefalteten Teils 7 nicht in der Schmelze zu einem Stück verbunden sondern einfach umgebogen wird, um dann aufzuliegen.
Da ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut 1 in einem Formmodell, der wie oben erwähnt aufgebaut ist, durch Verwenden des vorgenannten Formmodells 2 serienmäßig hergestellt werden kann, ist es möglich, die Vorgänge des Zurückfaltens und des Verklebens des Oberflächenhautmaterials 3 mit der Rückseite 5b des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 durch Handarbeit in vorteilhafter Weise wegzulassen. Durch die erwähnte Serienherstellung kann der genannte gefaltete zurückführende Teil 8 leicht so geformt werden, daß er auf der anderen Fläche 7b des zurückgefalteten Teils 7 aufliegt, d.h., daß er sich etwa parallel zur Rückseite 5b des genannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 befindet, was von Vorteil ist.
Wenn der expandierte Formkörper mit einer Oberflächenhaut 1 in dem Formmodell transportiert oder eingebaut wird, hängt die Spitze 7c des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 und der gefaltete zurückführende Teil 8 kaum an einem anderen Element oder dergleichen. Somit ist es vorteilhaft, daß sich der oben erwähnte zurückgefaltete Teil 7 kaum abschält. Um andererseits das Aussehen des vorgenannten Oberflächenteils 3a an dem expandierten Formkörper mit einer Oberflächenhaut 1 in dem Formmodell nicht zu beeinträchtigen, da der äußere Randteil des vorgenannten Oberflächenhautmaterials 3 einfach derart beschnitten wird, daß die Spitze 8c des gefalteten zurückführenden Teils 8 an der Innenseite des Basisrands 7d des zurückgefalteten Teils 7 angeordnet ist, erfolgt dieses Beschneiden auf einfache Weise ohne besondere Vorkehrung, was von Vorteil ist. Darüber hinaus besteht der Vorteil, daß in dem Abschnitt, in dem der gefaltete zurückführende Teil 8 und der zurückgefaltete Teil 7 übereinander liegen, die Polstereigenschaft und der Verstärkungseffekt verbessert sind.
Wenn bei dieser Ausführungsform der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil wärmegeformt wird, z. B. durch Vakuumformen, wird er so gestaltet, daß er in Richtung zur Außenseite zurückführend gefaltet und der Form entsprechend aufgerollt wird, um von der gefalteten Rückseite 6 aus von der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 im Voraus aufgerollt zu werden, wie oben erwähnt. Da dieser gefaltete zurückführende Teil 8 leicht auf die andere Fläche oder dergleichen des zurückgefalteten Teils 7 gedrückt werden kann, um ein Übereinanderliegen zu erreichen, wenn die vorgenannten expandierten Perlen in das Innere des Formmodells 4 eingefüllt werden, können Handarbeiten zum zurückführenden Falten des äußeren Randteils des Oberflächenhautmaterials 3, welcher von der Spitze 7c des zurückgefalteten Teils 7 der gefaltete zurückführende Teil 8 in Richtung zur Außenseite wird, in vorteilhafter Weise vermieden werden.
Wenn das vorgenannte Oberflächenhautmaterial 3 und der expandierte Formkörper in dem Formmodell 5 in dem erwähnten expandierten Formteil mit der Oberflächenhaut 1 in dem Formmodell aus einem Polyolefinharz bestehen, kann das Verbinden dieses Oberflächenhautmaterials 3 mit dem expandierten Formkörper in dem Formmodell 5 in der Schmelze in stärkerem Maße erfolgen. Gleichzeitig kann es, da es ein sogenanntes Gesamtolefin ist, seine Wiederaufbereitung leichter sein, was auch von Vorteil ist.
8 bis 10 erläutern ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 21 in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 2, entsprechend der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 1 vor dem Expansionsformen. Der äußere Randteil des vorgenannten Oberflächenhautmaterials 3 wird im Voraus beschnitten, so daß die Spitze 8c des gefalteten zurückführenden Teils 8 zum Zeitpunkt des vorgenannten Zusammendrückens von dem Basisrand 7d des zurückgefalteten Teils 7 nach innen angeordnet ist.
Was das Beschneiden vor dem vorgenannten Expansionsformen betrifft, so beinhaltet es den Fall des Beschneidens im Voraus, bevor das Wärmeformen, z. B. das vorgenannte Vakuumformen, stattfindet, den Fall des Beschneidens gleichzeitig mit diesem Wärmeformen und den Fall des Beschneidens nach dem Wärmeformen und vor dem Einfüllen der vorgenannten expandierten Perlen 11 in das Innere des Formmodells 4. Davon kann als Verfahren mit dem gleichzeitigen Beschneiden beim Wärmeformen beispielsweise ein Verfahren genannt werden, bei dem eine Beschneidungsklinge, die an einer vorgegebenen Stelle des vorgenannten männlichen Formmodells 10 nach unten vorsteht, angebracht wird und gleichzeitig ein konkaves Paßteil, das dieser Schneidklinge angepaßt ist, vorher an der Oberseite des vorgenannten Formmodells zum Falten der Rückseite 6 angeordnet ist. Durch Zusammenklammern der genannten Formmodelle zur Zeit des vorgenannten Wärmeformens wird der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials 3 beschnitten. Es kann auch ein Verfahren erwähnt werden, bei dem an dem vorgenannten männlichen Formmodell 10 ein vorstehender Teil, der einen stumpfen Winkel aufweist, zum Drücken der Spitze angebracht ist. Wenn die Formmodelle beim vorgenannten Wärmeformen zusammengeklammert werden, wird eine vorgegebene Stelle des Oberflächenhautmaterials 3 stärker gedrückt als der umgebende Bereich und somit wird diese Stelle im Voraus dünner als der andere Bereich. Anschließend kann der genannte äußere Randteil leicht durch eine geringe Ziehkraft beschnitten werden. Weiterhin werden durch diese Maßnahme Löcher in Form einer gepunkteten Linie an einer vorgegebenen Stelle des oben erwähnten Oberflächenhautmaterials 3 angebracht. Auch kann im Voraus eine Beschneidungslinie zum Abschälen (Linie zum maschinellen Bearbeiten) ausgebildet werden.
Wie oben erwähnt, kann, wenn die Spitze 8c des gefalteten zurückführenden Teils 8 an dem Basisrand 7d des zurückgefalteten Teils 7 nach innen angeordnet wird, und zwar zu einer Zeit nach dem Herstellen des expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 21 in dem Formmodell, da das Beschneiden des unnötigen Außenrandabschnitts des Oberflächenhautmaterials 3 entfallen kann, der vorgenannte gefaltete zurückführende Teil 8 mit der anderen Fläche 7b des zurückgefalteten Teils 7 in der Schmelze zu einem Teil verbunden werden, so daß er nicht abgeschält wird, was gleichfalls von Vorteil ist. Zusätzlich kann, wie in den 9 und 10 dargestellt ist, der vorgenannte zurück gefaltete Teil 7, welcher durch das Beschneiden wie erwähnt gekürzt wird, verglichen mit der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 1, durch den oben erwähnten gefalteten zurückführenden Teil 8 gedrückt und in eine mehr oder weniger nach unten verlaufende Richtung gefaltet werden.
Gemäß 11 besteht ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 31 in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 3 bezieht, entsprechend der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 1 oder 2, darin, daß der Winkel D1 an dem oben genannten Öffnungsrand 2b, der von der Hohlraumfläche 2a und dem Formmodell zum Falten der Rückseite 6 gebildet wird, im Voraus größer gewählt wird als der äußere Eckwinkel E der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5.
Bei dem vorgenannten Wärmeformen, z. B. dem Vakuumformen, kann der Winkel D2 an dem oben genannten Öffnungsrand 2b, der von dem zurückgefalteten Teil 7 des Oberflächenhautmaterials 3 und dem Oberflächenteil 3a gebildet wird, größer gewählt werden als jener im üblichen Fall, der in der vorgenannten 4 oder 8 erläutert ist. Aus diesem Grund können die expandierten Perlen 11, wenn sie in das Innere des vorgenannten Formmodells 4 eingefüllt werden, leicht auch in den Abschnitt eingebracht werden, der den äußeren Eckteil der Rückseite 5b des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 bildet. Somit ergibt sich der Vorteil, daß das Expansionsformen des expandierten Formkörpers in dem Formmodell gleichmäßig verläuft.
Dabei kann das Einfüllen der vorgenannten expandierten Perlen 11 so durchgeführt werden, wie es oben erwähnt ist.
Jedoch kann dann, wenn das Zusammenklammern des Formmodells vollständig ist, das Einfüllen derart erfolgen, daß der genannte zurückgefaltete Teil 7 zu einer vorgegebenen nach unten gerichteten Stelle aufgebogen und dann das vollständige Füllen des Formmodells 4 durchgeführt wird.
Um den Winkel D1 zu vergrößern, der von der Hohlraumfläche 2a an dem oben genannten Öffnungsrand 2b und dem Formmodell zum Falten der Rückseite 6 gebildet wird, beispielsweise wie es bei dieser Ausführungsform erläutert wird, kann die horizontale Querschnittsform des vorgenannten Formmodells zum Falten der Rückseite 6 in eine Trapezform oder dergleichen umgekehrt werden, oder das Formmodell zum Falten der Rückseite 6 kann derart angeordnet werden, daß die Seite seiner Spitze 6c in einer nach vorwärts gerichteten schrägen Aufwärtsrichtung zur Innenseite hin geneigt ist.
Wie in den 2 und 13 erläutert ist, besteht ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 41 in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 4, entsprechend der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 2, darin, daß zu der Zeit des vorgenannten Expansionsformens beispielsweise das Einsetzelement 13 mit dem vorgenannten gefalteten zurückführenden Teil 8 verbunden wird.
In diesem Fall wird vor dem Wärmeformen durch das oben erwähnte Vakuumformen oder dergleichen oder vor dem Einfüllen der genannten expandierten Perlen 11 das Einsetzelement 13 an einer vorgegebenen Stelle des genannten männlichen Formmodell 10 im Voraus angeordnet. Anschließend, wenn das Expansionsformen stattfindet, d. h., wenn das Expansionsformen der genannten expandierten Perlen 11 in dem Formmodell abläuft, kann dieses Einsetzelement 13 mit dem obengenannten gefalteten zurückführenden Teil 8 oder dergleichen durch Adhäsion oder durch Schmelzen zu einem Stück verbunden werden.
Die Stelle, wo dieses Einsetzelement 13 verbunden wird, ist nicht nur auf den oben genannten gefalteten zurückführenden Teil 8 beschränkt. Sie kann sich auch an dem genannten zurückgefalteten Teil 7 oder sowohl an dem gefalteten zurückführenden Teil 8 und dem zurückgefalteten Teil 7 befinden. Sie kann auch in der Schmelze zu einem Stück verbunden sein, und zwar in einer solchen Weise, daß sie sich zu der Rückseite 5b des obengenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 erstreckt. Wenn das Einsetzelement 13 nur mit dem oben genannten gefalteten zurückführenden Teil 8 verbunden ist, wie oben erwähnt, wird es vorzugsweise mit dem zurückgefalteten Teil 7 in der Schmelze zu einem Teil verbunden, so daß das gefaltete zurückführende Teil 8 nicht abgeschält wird.
Wie oben erwähnt, kann durch Verbinden des Einsetzelements 13 mit dem zurückgefalteten Teil 7 und/oder dem gefalteten zurückführenden Teil 8 der Beschneidungsvorgang oder der Verklebungsvorgang des Oberflächenhautmaterials 3 durch Handarbeit, wie beim bekannten Verfahren, in vorteilhafter Weise entfallen. Andererseits ist selbst dann, wenn der zurückgefaltete Teil 7 und der gefaltete zurückführende Teil 8 ausgebildet werden, die Verbindungsstelle des Einsetzelements 13 nicht auf eine bestimmte Stelle beschränkt sondern kann in vorteilhafter Weise mit verschiedenen Stellen in der Nachbarschaft des äußeren Rands der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 verbunden werden.
Bei dem expandierten Formkörper mit einer Oberflächenhaut 41 in dem Formmodell, die mit dem Einsetzelement 13 verbunden ist, wie oben erwähnt, ist die Festigkeit an der Verbindungsstelle dieses Einsetzelement 13 mit dem zurückgefalteten Teil 7 oder dergleichen erhöht, da die Eigenfestigkeit des vorgenannten zurückgefalteten Teils 7 oder des gefalteten zurückführenden Teils 8 höher ist als die Festigkeit des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5.
Für das vorgenannte Einsetzelement 13 können verschiedene Materialien genannt werden, unter anderem z. B. Metall, Holz, FRP, thermoplastische Harze, wie Polyethylen, Polypropylen oder ABS, wärmehärtende Harze, wie Phenolharze oder Formaldehydharze oder dergleichen. Falls sowohl das Oberflächenhautmaterial 3 als auch der expandierte Formkörper in dem Formmodell 5 aus einem Polyolefinharz bestehen, ist vorzugsweise auch das Einsetzelement 13 aus einem Polyolefinharz gebildet. In einem solchen Fall ist wie im oben genannten Fall die in der Schmelze erfolgende Verbindung des Oberflächenhautmaterials 3 mit dem expandierten Formkörper in dem Formmodell 5 stärker. Auch das Verbinden des Einsetzelements 13 mit diesem Oberflächenhautmaterial 3 und mit dem expandierten Formkörper in dem Formmodell 5 ist stärker. Darüber hinaus ist das Wiederaufbereiten leichter. Dies sind entsprechende Vorteile.
Wie in den 14 bis 17 dargestellt ist, besteht ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 51 in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 5, entsprechend der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 2, darin, daß vor dem Vakuumformen (Wärmeformen) im Voraus ein Schneid teil 14 an der Spitze 6c des Formmodells für das Falten der Rückseite 6 eingerichtet wird.
14 erläutert einen Fall, in dem der Schneidteil zum Verbinden des Einsetzelements 14 beispielsweise an der Spitze 6c des Formmodells für das Falten der Rückseite 6 in der Draufsicht halbkreisförmig ausgebildet ist, wie in der 15 erläutert ist. Wenn das Vakuumformen stattfindet, wird der Raum eines vorgegebenen Bereichs 15 nach innen zu diesem Schneidteil zum Verbinden des Einsetzelements 14 geöffnet und der zurückgefaltete Teil 7 sowie der gefaltete zurückführende Teil 8 können zurückgefaltet und zurückführend gefaltet werden.
Wie in 16 und 17 erläutert wird, kann dann, wenn das Expansionsformen durchgeführt wird, wie oben erwähnt, das Einsetzelement 13 mit der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 durch den oben erwähnten Raum 15 verbunden werden.
Durch Einrichten des vorgenannten Schneidteils zum Verbinden des Einsetzelements 14 im voraus kann, da der zurückgefaltete Teil 7 oder dergleichen so ausgebildet werden kann, daß er den vorgenannten Raum 15 an der Innenseite dieses Schneidsteils zum Verbinden des Einsetzelements 14 aufweist, wenn das Einsetzelement 13 mit der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 verbunden ist, das Zurückfalten oder dergleichen des Oberflächenhautmaterials 3 automatisch erfolgen, so daß dieses Einsetzelement 13 vermieden wird und folglich Handarbeiten wie bei dem bekannten Verfahren entfallen, was gleichfalls vorteilhaft ist.
In dem Fall, in welchem der expandierte Formkörper in dem Formmodell, der eine Oberflächenhaut 51 aufweist, wobei der zurückgefaltete Teil 7 und der gefaltete zurückführende Teil 8, wie oben erwähnt, so ausgebildet sind, daß sie zurückgefaltet und zurückführend gefaltet sind, so daß das Einsetzelement 13 vermieden wird, das mit der Rückseite 5b des genannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird, kann das Einsetzelement 13 mit der Rückseite 5b des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden werden, so daß es eingeschlossen ist. Das Ergebnis ist, daß die Freiheit der Verbindungsmethode des Einsetzelements erweitert wird, was auch vorteilhaft ist.
Wenn weiterhin sowohl das Oberflächenhautmaterial 3 als auch der expandierte Formkörper in dem Formmodell 5 aus einem Polyolefinharz bestehen, wie oben erwähnt, besteht das Einsetzelement 13 vorzugsweise auch aus einem Polyolefin. In einem solchen Fall ist die Verbindung des Oberflächenhautmaterials 3 mit dem expandierten Formkörper in dem Formmodell 5 in der Schmelze stärker und gleichzeitig kann auch die Wiederaufbereitung in vorteilhafter Weise leicht durchgeführt werden.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen der Beispiele 1 bis 5 ein Fall beschrieben wurde, in dem das weibliche Formmodell 9 die untere Form und das männliche Formmodell 10 die obere Form darstellt, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Diese Formmodelle können auch umgekehrt angeordnet sein, oder sie können derart angeordnet sein, daß sie sich zum Öffnen und Zusammenklammern in horizontaler Richtung bewegen. Zusätzlich kann bei Bedarf für ein Produkt mit einem Design eine Unebenheit, z. B. eine hautähnliche Gravur, auf der Hohlraumfläche 2a des vorgenannten weiblichen Musters 9 im Voraus ausgebildet werden.
Gemäß den 18 bis 24 besteht ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 61 in einem Formmodell gemäß der Ausführungsform des Beispiels 6 darin, daß auf dem weiblichen Modell (Metallform) 9 und/oder dem männlichen Modell (Metallform) 10, welche das Formmodell 2 bilden, z. B. auf dem vorgenannten weiblichen Modell 9, nachdem das Oberflächenhautmaterial 3 durch Vakuumformen (Wärmeformen), z. B. durch Expansionsformen innerhalb des Formmodells 4, ein expandierter Formkörper, der in dem Formmodell 5 gebildet wird, und das Oberflächenhautmaterial 3 in der Schmelze zu einem Stück verbunden werden.
Dieses Herstellungsverfahren besteht darin, daß an der freien Fläche 2a des weiblichen Modells 9 an der Innenseite des Formmodells 4, d.h. an einem Teil, welcher die Hohlraumfläche 2a in diesem weiblichen Modell 9 bildet, eine elektrische Heizung 62 eingerichtet wird, bevor das Expansionsformen erfolgt, und diese Hohlraumfläche 2a auf eine vorgegebene Temperatur vorgeheizt wird.
Wie in den 18 bis 20 erläutert ist, wird zuerst das Oberflächenhautmaterial 3 z. B. durch ein Vakuumformen aufgebracht.
Das Formmodell 2 besteht aus dem weiblichen Modell 9 und dem männlichen Modell 10, die beispielsweise in horizontaler Richtung geöffnet und zusammengeklammert werden können. Sie sind die gleichen wie in den vorgenannten Ausführungsformen der Beispiele 1 bis 3.
Wie beispielsweise in 19 erläutert wird, ist die elektrische Heizung 62 schlangenförmig angeordnet und von einem Teil umgeben, der die Hohlraumfläche 2a des vorgenannten weiblichen Modells 9 aufweist. Ein Wärmefühler zum Überwachen der Temperatur (beispielsweise ein Wärmethermoelement oder dergleichen), der nicht dargestellt ist, ein Element zum Steuern oder dergleichen (z. B. ein Thermostat und eine Vorrichtung zum Steuern des elektrischen Stroms) sowie andere Einrichtungen sind gleichfalls an dem weiblichen Modell 9 oder an irgend einer anderen geeigneten Stelle angebracht. Durch die elektrische Heizung 62, den Wärmefühler, das Steuerelement und dergleichen kann die genannte Hohlraumfläche 2a als Ganzes auf die gleiche Temperatur eingestellt werden.
Die Heizung ist nicht auf die oben erwähnte elektrische Heizung 62 beschränkt. Beispielsweise kann eine Heizung mit einem Heizmedium unter Verwendung von Heizöl, Wasserdampf, erhitztem Wasser oder dergleichen oder eine andere entsprechende Einrichtung benutzt werden. Diese Heizung mit einem Heizmedium besteht beispielsweise aus einer Zirkulationsleitung, in dessen Innerem ein erhitztes Medium zirkuliert, oder aus anderen Komponenten. Wenn eine Heizung mit einem solchen Heizmedium eingesetzt wird, können an geeigneten Stellen eine Pumpe zum Zuführen des Heizmediums unter Druck, eine Heizvorrichtung zum Aufheizen des Heizmediums, ein Wärmefühler, ein Kühler zum Abkühlen und andere Komponenten vorgesehen sein.
Die vorgenannte Heizung, z. B. die elektrische Heizung 62, die Heizung zum Erhitzen des Mediums oder dergleichen können, wie es für diese Ausführungsform beschrieben ist, in einem Teil eingebettet sein, wo der vorgenannte Hohlraum 2a vorgesehen ist, oder in einem anderen Teil. Die Heizung kann mit einer Stelle verbunden sein, die sich an der Rückseite dieses Teils oder dergleichen befindet, der an der Innenseite der vorgenannten Kammer 9a angeordnet ist. Ferner ist der Teil zum Verbinden dieser Heizung nicht nur auf die Hohlraumfläche 2a beschränkt sondern kann auch beispielsweise mit dem ganzen Teil verbunden sein, der die Oberfläche 9d des weiblichen Modells 9 einschließlich dieser Hohlraumfläche 2a bildet, oder er kann mit anderen Teilen verbunden sein. Wichtig ist, daß durch die genannte Heizung mindestens die Hohlraumfläche 2a auf die vorgegebene Temperatur erhitzt werden kann.
Um das Oberflächenhautmaterial 3 auf dem weiblichen Modell 9 anzubringen, kann ein geformtes Oberflächenhautmaterial, das zu der Gestalt der Oberfläche 9d des weiblichen Modells 9 paßt, im Voraus durch Vakuumformen unter Verwendung eines anderen Formmodells angeordnet werden. Jedoch können, wie bei dieser Ausführungsform, im Fall des Anordnens des Oberflächenhautmaterials durch Wärmeformen, z. B. durch Vakuumformen, vorhergehende Handarbeiten zum Vorformen in vorteilhafter Weise entfallen.
Zum Vakuumformen gemäß der Erläuterung in 20, wie oben erwähnt, kann das Ventil B1, welches mit der vorgenannten Kammer 9a verbunden ist, geöffnet werden oder dergleichen, nachdem das Oberflächenhautmaterial 3 vorab in einem durch Wärme erweichten Zustand mit dem weiblichen Modell 9 in Kontakt gebracht worden ist.
Wenn die vorgenannte Hohlraumfläche 2a durch die erwähnte elektrische Heizung 62 oder eine andere Vorrichtung auf die vorgegebene Temperatur erhitzt wird, kommt das erweichte Oberflächenhautmaterial 3 mit der Hohlraumfläche 2a in engen Kontakt und es kann die Abnahme seiner Temperatur minimiert werden. Als Ergebnis hiervon kann das Wärmeformen, z. B. das Vakuumformen, wirksam durchgeführt werden, was auch vorteilhaft ist. Hinzu kommt, daß zur Verhinderung der Temperaturabnahme des Oberflächenhautmaterials 3 während des Wärmeformungsvorgangs, selbst bei diesem Wärmeformungsvorgang, das genannte Erhitzen durch eine Heizung fortgesetzt oder in einen mehrstufigen Heizvorgang geändert werden, welcher die eingestellte Temperatur gegenüber einer vorgegebenen Originaltemperatur während des Wärmeformungsvorgangs ändern kann.
Falls das Oberflächenhautmaterial 3 aus einem Polyolefinharz besteht und die Temperatur der Hohlraumfläche 2a vor dem Wärmeformen vorzugsweise in einem Bereich von 60 bis 150 °C, insbesondere von 60 bis 130 °C und besonders bevorzugt von 70 bis 120 °C liegt, da das Oberflächenhautmaterial 3 in einem geeigneten Zustand wärmegeformt werden kann, kann die Eigenschaft des genannten Produkts in vorteilhafter Weise verbessert werden. wenn die Temperatur der Hohlraumfläche 2a unter 60 °C liegt, wird das Oberflächenhautmaterial 3 nicht in geeigneter Weise erweicht. Liegt die Temperatur dagegen über 150 °C, wird das Oberflächenhautmaterial übermäßig weich. Deshalb sind sie nicht bevorzugt.
Wie in 21 erläutert wird, werden nach dem Zusammenklammern des Formmodells die expandierten Perlen 11 aus der Zuführungseinrichtung 12 in das Innere des Formmodells 4 eingefüllt. Wie oben erwähnt, kann zur Erleichterung des Entfernens der Luft, die sich in dem Formmodell 4 befindet, wie bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, das Zusammenklammern in einem Zustand vorgenommen werden, in dem ein kleiner Spalt geöffnet ist (Spaltzustand). Um die Adhäsionseigenschaft des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5, der durch Expansionsformen der expandierten Perlen 11 in dem Formmodell erhalten wird, gegenüber dem Oberflächenhautmaterial 3 bei Bedarf zu verstärken, kann im Voraus auf die Rückseite 3g des Oberflächenhautmaterials 3, die mit den expandierten Perlen 11 in Kontakt kommt, ein Klebstoff aufgebracht werden.
Wie in 22 erläutert ist, wird anschließend nach dem vollständigen Zusammenklammern des Formmodells das Dampfventil A2, welches mit der Kammer 10a des genannten männlichen Modells verbunden ist, zum Zuführen von Wasserdampf S in das Innere des Formmodells 4 aus den erwähnten Dampföffnungen 10b geöffnet, so daß die expandierten Perlen 11 durch Wärme expandieren. In dieser Stufe kann vor dem Expansionsformen durch Wärme die Hohlraumfläche 2a durch die erwähnte elektrische Heizung 62 oder dergleichen vorgeheizt werden. Jedoch erfolgt dieses Vorheizen vorzugsweise im Voraus vor dem Zuführen der expandierten Perlen 11, um den genannten Formungszyklus abzukürzen.
Wie oben beschrieben, wird durch das Vorheizen der genannten Hohlraumfläche 2a durch eine Heizung das auf dieser Hohlraumfläche 2a angeordnete Oberflächenhautmaterial 3 damit gleichzeitig bis zu einer vorgegebenen Temperatur vorgeheizt. Als Ergebnis hiervon kann das Expansionsformen, nämlich das Verbinden des Oberflächenhautmaterials 3 mit den expandierten Perlen 11, die durch das Expansionsformen in dem Formmodell expandieren, wirkungsvoller durchgeführt werden, was auch von Vorteil ist. Da ferner das Erhitzen nur der genannten Hohlraumfläche ohne Erhitzen des ganzen weiblichen Modells 9, wie bei dem bekannten Verfahren, erfolgen kann, wird auch die Wärmeausnutzung in vorteilhafter Weise verbessert. Da auf der Hohlraumfläche 2a keine Feuchtigkeit oder Wassertropfen zurückbleiben, selbst wenn die Hohlraumfläche 2a vorgeheizt wird, kann das Oberflächenaussehen des Oberflächenhautmaterials 3 verbessert werden. Gleichzeitig wird, wie es bei dieser Ausführungsform geschieht, die Dehnung zur Zeit des Wärmeformens auch verbessert, weil das Oberflächenhautmaterial 3 durch das Wärmeformen, z. B. das Vakuumformen, auf dem weiblichen Modell angeordnet wird. Auch dies ist vorteilhaft. Um eine Temperaturverminderung an der Hohlraumfläche 2a während des Expansionsformvorgangs zu vermeiden, wie oben erwähnt, kann das Erhitzen mit Hilfe einer Heizung während des Expansionsformvorgangs fortgesetzt oder ein mehrstufiges Erhitzen, bei dem die Temperatureinstellung gegenüber einer ursprünglichen Temperatureinstellung geändert werden kann, durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann in dem Fall, in welchem das Oberflächenhautmaterial 3 und der expandierte Formkörper in dem Formmodell 5 aus einem Polyolefinharz bestehen, das Verbinden dieses Oberflächenhautmaterials 3 und des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze verstärkt werden. Gleichzeitig kann deshalb, weil der zu erhaltende zellige Formkörper mit einer Oberflächenhaut 61 in dem Formmodell aus einem sogenannten Gesamtpolyolefin besteht, seine Wiederaufbereitung leicht durchgeführt werden, was ebenso vorteilhaft ist. Hinzu kommt, daß dann, wenn die genannte Hohlraumfläche 2a, wie oben erwähnt, im voraus auf einen Bereich von 60 bis 150 °C eingestellt wird, da das Oberflächenhautmaterial 3 auf der Hohlraumfläche 2a in einen geeigneten erweichten Zustand kommt, das Verbinden des Oberflächenhautmaterials 3 mit den expandierten Perlen 11 in der Schmelze auch wirksamer durchgeführt werden kann.
Nach dem erforderlichen Abkühlen durch Öffnen des vorgenannten Formmodells 2 und durch Herausnehmen aus dem Formmodell, wie in 23 dargestellt ist, kann der expandierte Formkörper mit einer Oberflächenhaut 61a in dem Formmodell erhalten werden. Man erhält hierbei den expandierten Formkörper in dem Formmodell 5, der durch das vorgenannte Expansionsformen der expandierten Perlen 11 in der Formmodell gewonnen wurde, und das Oberflächenhautmaterial 3 mit einem Randteil 3h, der mit der Oberfläche 5h des expandierten Formkörpers in dem Formmodell 5 in der Schmelze zu einem Stück verbunden worden ist. Durch Beschneiden des genannten Randteils 3h gelangt man zu dem expandierten Formkörper mit einer Oberflächenhaut 61 in dem Formmodell, wie in 24 dargestellt ist.
Wie 25 zeigt, besteht ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut 61 in einem Formmodell, was sich auf die Ausführungsform gemäß Beispiel 7 bezieht, darin, daß bei der vorgenannten Ausführungsform des Beispiels 6 ein Teil, welcher die genannte Hohlraumfläche 2a aufweist, beispielsweise die Verwendung eines gasdurchlässigen elektrischen Gießformmodells 63 beinhaltet.
Das genannte gasdurchlässige elektrische Gießformmodell 63 ist mit kleinen gasdurchlässigen Öffnungen versehen, die mit der oben genannten Kammer 9a verbunden sind, und zwar im gesamten oder einem vorgegebenen Bereich der Hohlraumfläche 2a. Ein solches Formmodell kann beispielsweise durch elektrisches Gießen von Nickel oder dergleichen hergestellt werden (z. B. POROUS DENCHU; Handelsname, hergestellt von KONAN TOKUSYU SANGYO Co., Ltd.).
Da die vorgenannte gasdurchlässige elektrische Gießform 63 auf der gesamten Hohlraumfläche 2a oder einem vorgegebenen Abschnitt hiervon kleine gasdurchlässige Öffnung aufweist, wie oben erwähnt, kann dann, wenn das vorgenannte Oberflächenhautmaterial 3 durch Vakuumformen angeordnet wird, das Entfernen von Luft oder Gas, die bzw. das sich zwischen dieser gasdurchlässigen elektrischen Gießform 63 und dem Oberflächenhautmaterial 3 befindet, wirkungsvoller durchgeführt werden. Deshalb kann das Oberflächenhautmaterial 3 sicherer mit der Hohlraumfläche 2a kontaktiert werden. Gleichzeitig ergibt sich auch der Vorteil, daß deshalb, weil der Durchmesser der genannten gasdurchlässigen Öffnungen so gering ist und in einem Bereich von etwa einigen 10 bis einigen 100 μm liegt, diese gasdurchlässigen Öffnungen auf der Oberfläche 3f des Oberflächenhautmaterials 3 keine Markierungen hinterlassen.
Anstelle der genannten gasdurchlässigen elektrischen Gießform 63 kann auch eine gasdurchlässige Metallform oder eine gasdurchlässige Keramikform (z.B. Porcerax II; Handelsname, hergestellt von SINTOKOGYO, LTD.) mit kleinen gasdurchlässigen Öffnungen mit einem Durchmesser von einigen μm auf der gesamten Hohlraumfläche 2a, hergestellt durch Sintern von metallischen oder keramischen Teilchen unter einer vorgegebenen Bedingung, eingesetzt werden. Alternativ kann eine gasdurchlässige Metallform oder eine gasdurchlässige Keramikform mit kleinen glasdurchlässigen Öffnungen mit einem Durchmesser von höchstens 0,4 mm oder einem ähnlichen Durchmesser, vorzugsweise mit einem Durchmesser von höchstens 0,2 mm, benutzt werden, die durch Bohren oder dergleichen mechanisch erzeugt werden.
Wie oben bei den Ausführungsformen der Beispiele 6 und 7 beschrieben, wurde dort ein Fall angegeben, in dem eine der metallischen Formmodelle, auf die das Oberflächenhautmaterial 3 aufgebracht wird, ein weibliches Modell 9 ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf diesen Fall nicht beschränkt. Es kann auch der Fall angewandt werden, in dem das genannte eine metallische Formmodell 10 ein männliches Modell und das andere metallische Formmodell ein weibliches Modell 9 ist. In diesem Fall kann die genannte Heizung, z. B. die elektrische Heizung 62, wie sie in 18 dargestellt ist, mit einem Teil des männlichen Modells 10 verbunden werden, das aus mindestens der freiliegenden Fläche 4a zur Innenseite des genannten Formmodells 4 hin besteht.
Das genannte Formmodell 2 kann neben einer Horizontalbewegung, auch mit einer Vertikalbewegung geöffnet und zusammengeklammert werden, wie bei den Ausführungsformen der Beispiele 1 bis 5 beschrieben worden ist, oder es können der genannte zurückgefaltete Teil 7, der gefaltete zurückführende Teil 8 und dergleichen durch Einsatz des genannten Formmodells für das Falten der Rückseite 6 ausgebildet werden.
Weiterhin kann im Voraus auf der Oberfläche 3f des Oberflächenhautmaterials 3 eine Unebenheit für ein Produktdesign, z. B. eine hautähnliche Gravur, ausgebildet sein. Wenn jedoch diese Gravur auf der freien Fläche 2a (4a) zur Innenseite des Formmodells des genannten einen metallischen Formmodells hin ausgebildet ist, und zwar zum Zeitpunkt des Anordnens des Oberflächenhautmaterials 3 auf dem einen der metallischen Formmodelle durch Wärmeformen, z. B. durch das genannte Vakuumformen, da die genannte Unebenheit für das Produktdesign auf die Oberfläche 3f des Oberflächenhautmaterials 3 aufgedruckt werden kann, können Handarbeiten hierfür in vorteilhafter Weise entfallen. Zusätzlich kann die Unebenheit für das Produktdesign durch Anwendung verschiedener bekannter Methoden, wie Ätzen oder Aufdrucken von anderen Formmodellen, ausgebildet werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert. Jedoch wird der Umfang der Erfindung durch diese Beispiele nicht beschränkt.
BEISPIELE 1 BIS 5
Mit einem weiblichen und einem männlichen Teil eines Formmodells, die zusammen ein Formmodell bildeten, wurde nach dem Anordnen eines Oberflächenhautmaterials auf dem weiblichen Formmodell durch Vakuumformen das Expansionsformen innerhalb des Formmodells durchgeführt. Im Innern eines Teils, der eine Hohlraumfläche des genannten weiblichen Teils aufwies, wurde eine Leitung zum Hindurchführen eines Heizmediums in Schlangenform ausgebildet. Durch Einleiten von Wasserdampf in diese Dampfleitung wurde die Hohlraumfläche auf einer Temperatur gehalten, wie sie in der nachfolgenden Tabelle angegeben ist. Das genannte männliche Modell war mit Dampföffnungen zum Zuführen von Wasserdampf in das Innere des Formmodells und einer Zuführungsvorrichtung zum Einführen von expandierten Perlen ausgerüstet.
In dieser Stufe wurde als das oben genannte Oberflächenhautmaterial eine thermoplastische Harzplatte aus einem Polyolefin (TPO-Platte) verwendet. Nach dessen Erweichen durch Wärme wurde sie auf das genannte weibliche Formmodell aufgebracht und durch Vakuumpumpen geformt. Für die expandierten Perlen wurde EPERAN-PP (Handelsname, hergestellt von KANEKA CORPORATION, Expansionsverhältnis 15fach, im Voraus versehen mit einem Innendruck von 2 kg/cm² unter Verwendung von Druckluft in einem Autoklaven) eingesetzt.
Nach dem Zusammenklammern wurden die expandierten Perlen durch die genannte Zuführungsvorrichtung in das Innere des Formmodells eingeführt.
Nach dem Einfüllen der expandierten Perlen erfolgte ein Vorheizen durch Zuführen von Wasserdampf (Dampfdruck 147 bar G; 1,5 kg/cm² G) in das Innere des Formmodells durch die genannten Dampföffnungen in dem männlichen Formmodell. Nach dem Behandeln dieser expandierten Perlen mit Wasserdampf wurden dann durch niedrigen Druck zurückbleibendes Abwasser und Dampf entfernt. Nach dem Aufheizen durch Zuführen von Wasserdampf (Dampfdruck 3,133,62 bar G; 3,23,7 kg/cm² G), wieder durch die genannten Dampföffnungen, wurde durch Wasser abgekühlt und man erhielt einen zelligen Formkörper in dem Formmodell mit einer Oberflächenhaut. Das Abkühlen des männlichen Formmodells zum Zeitpunkt des genannten Kühlens mit Wasser erfolgte durch Zuführen von gekühltem Wasser in die erwähnte Dampfleitung.
VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3
Gemäß den Beispielen 1 bis 5 wurde ein expandierter Formkörper mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell erhalten, mit Ausnahme, daß die Hohlraumfläche des weiblichen Formmodells auf einer Temperatur, wie sie in der Tabelle angegeben ist, gehalten wurde. Dies geschah durch Zuführen von Wasserdampf in das Innere der Kammer des weiblichen Formmodells, das nicht mit der oben erwähnten Dampfleitung ausgerüstet war.
Bei den vorgenannten Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 wurde unmittelbar vor dem Vakuumformen des Oberflächenhautmaterials die Anwesenheit oder Nichtanwesenheit von Wasser, das die Hohlraumfläche des weib lichen Formmodells benetzte, beobachtet. Durch Überprüfen des erhaltenen expandierten Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in dem Formmodell wurde in jedem Fall eine Bewertung gemäß dem unten angegebenen Bewertungsstandard durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
BEWERTUNGSSTANDARD

⌾:

Das Produktdesign der Metallform wurde deutlich aufgedruckt.

O:

Das Produktdesign der Metallform wurde fast aufgedruckt.

Δ:

Obwohl das Produktdesign aufgedruckt wurde, wurde ein fehlender Teil beobachtet.

×:

Das Produktdesign wurde überhaupt nicht aufgedruckt.

Tabelle
MÖGLICHKEIT FÜR DEN INDUSTRIELLEN EINSATZ
Wie oben beschrieben, sind ein Verfahren zum Herstellen eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell und ein hierbei erhaltener Formkörper, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, für ein Innenausstattungsmaterial eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen wertvoll. Sie sind besonders wertvoll zum Herstellen einer Kraftfahrzeuginnenausstattung, die unter anderem folgende Vorteile aufweist:

(1) Ein zurückgefalteter Teil, der zur Rückseite eines expandierten Formkörpers in dem Formmodell zurückgefaltet und damit in der Schmelze zu einem Teil verbunden worden ist, wird kaum abgeschält;
(2) selbst im Fall des Verwendens eines Einsetzelements werden Handarbeiten hierfür vermindert;
(3) das Expansionsformen oder das Wärmeformen des Oberflächenhautmaterials kann wirksamer durchgeführt werden;
(4) das Oberflächenaussehen des Oberflächenhautmaterials oder die Dehnungseigenschaft beim Wärmeformen kann verbessert werden;
(5) eine gute Wärmeausnutzung, wenn die Metallform vorgeheizt wird, auf welcher das Oberflächenhautmaterial angeordnet wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines zelligen Formkörpers mit einer Oberflächenhaut in einem Formmodell, wobei das Oberflächenhautmaterial (3) in der Schmelze mit einer Oberfläche eines expandierten Formkörpers in dem Formmodell zu einem Stück verbunden wird und der expandierte Formkörper durch Expansionsformen in dem genannten Formmodell gebildet wird, nachdem das Oberflächenhautmaterial entlang der Hohlraumfläche (2a) des Formmodells (2) wärmegeformt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das genannte Wärmeformen durchgeführt wird, nachdem der äußere Randteil des genannten Oberflächenhautmaterials in Richtung zur Innenseite zurückgefaltet und zu einem zurückgefalteten Teil (7) entlang eines Modells zum Falten der Rückseite (6) ausgebildet worden ist, das als Öffnungsrand (2b) der vorgenannten Hohlraumfläche (2a) angeordnet ist, um zur Innenseite hin vorzuragen, und dann das vorgenannte Modell zum Zurückfalten entfernt wird, anschließend zur Zeit des genannten Expansionsformens eine Seite des zurückgefalteten Teils mit der Rückseite (5b) eines expandierten Formkörpers (5) in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden wird sowie der gefaltete zurückführende Teil (8), der sich in einem Zustand befindet, in dem der äußere Randteil des Oberflächenhautmaterials von der Spitze (7c) des genannten zurückgefalteten Teils zur Außenseite hin zurückgefaltet ist, derart gepreßt wird, daß er auf der anderen Seite des genannten zurückgefalteten Teils (7) aufliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin beim Wärmeformen der gefaltete zurückführende Teil im Voraus in einen Zustand vorgeformt wird, in dem er in Richtung nach außen in einer Weise zurückgefaltet wird, daß das Modell zum Zurückfalten von der Spitze (7c) des zurückgefalteten Teils aufgerollt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin der äußere Teil des Oberflächenhautmaterials vorher derart beschnitten wird, daß die Spitze (7c) des gefalteten zurückführenden Teils (8) vom Rand des zurückgefalteten Teils in Richtung zur Innenseite angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Winkel zwischen der Hohlraumfläche und dem Modell für das Zurückfalten an dem genannten Öffnungsrand im Voraus größer eingestellt wird als der Winkel der Außenecke der Rückseitenfläche des vorgenannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin zu der Zeit des Expansionsformens ein Einsetzelement (13) mit mindestens dem zurückgefalteten Teil (7) oder dem gefalteten zurückführenden Teil (8) verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin vor dem genannten Wärmeformen ein Abtrennteil zum Anbringen des Einsetzelements an der Spitze des genannten Modells zum Zurückfalten ausgebildet wird.
Zelliger Formkörper, der einen expandierten Formkörper in einem Formmodell und ein Oberflächenhautmaterial (3) aufweist, mit einem Oberflächenteil, der mit einer Oberfläche des genannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell zu einem Stück in der Schmelze verbunden ist, einem zurückgefalteten Teil (7), bei dem der Randteil des genannten Oberflächenteils in Richtung zur Innenseite zurückgefaltet ist und von dem eine Fläche mit der Rückseite (5b) des genannten expandierten Formkörpers (5) in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist, und mit einem gefalteten zurückführenden Teil, der gefaltet ist, um in einer solchen Weise zurückzuführen, daß er von der Spitze (7c) des genannten zurückgefalteten Teils (7) in Richtung zur Außenseite auf der anderen Seite (7b) des zurückgefalteten Teils liegt, und dies gleichzeitig in einer solchen weise, daß seine Spitze vom Basisrand des zurückgefalteten Teils (7) in Richtung zur Innenseite hin angeordnet ist.
Zelliger Formkörper nach Anspruch 7, worin der genannte gefaltete zurückführende Teil mit der anderen Seite des zurückgefalteten Teils in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist.
Zelliger Formkörper nach Anspruch 7 oder 8, worin ein Einsetzelement mit mindestens dem zurückgefalteten Teil oder dem gefalteten zurückführenden Teil verbunden ist.
Zelliger Formkörper nach Anspruch 7 oder 8, worin der vorgenannte zurückgefaltete Teil und der gefaltete zurückführende Teil in einer solchen Weise zurückgefaltet und zum Zurückführen gefaltet sind, daß das Einsetzelement umgangen wird, das mit der Rückseite des genannten expandierten Formkörpers in dem Formmodell in der Schmelze zu einem Stück verbunden ist.
Zelliger Formkörper nach Anspruch 7 oder 8, worin das Oberflächenhautmaterial und der expandierte Formkörper in dem Formmodell aus einem Polyolefinharz bestehen.
Zelliger Formkörper nach Anspruch 9 oder 10, worin das Oberflächenhautmaterial, der expandierte Formkörper in dem Formmodell und das Einsetzelement aus einem Polyolefinharz bestehen.