JPH0560779B2 - - Google Patents

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JPH0560779B2
JPH0560779B2 JP50319387A JP50319387A JPH0560779B2 JP H0560779 B2 JPH0560779 B2 JP H0560779B2 JP 50319387 A JP50319387 A JP 50319387A JP 50319387 A JP50319387 A JP 50319387A JP H0560779 B2 JPH0560779 B2 JP H0560779B2
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JP
Japan
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die
foam
approximately
fabric
adhesive
Prior art date
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JP50319387A
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JPS63503449A (ja
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Jooji Emu Eriotsuto
Maikeru Eru Eiburii
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ASUTEKUNOROJIIZU Inc
Original Assignee
ASUTEKUNOROJIIZU Inc
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Publication date
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Description

請求の範囲 １ 開セル熱可塑性のクツシヨン・フオーム片に
おいて１つ以上の永久的くぼみを成形し、そして
同時に蒸気透過性材料を積層するプロセスにおい
て、 (a) 該材料とフオームの間に、フオームより低い
融点の熱融解接着剤の層を設けて、フオームの
一方の側面上に蒸気透過性材料を置く段階と、 (b) 接触表面において１つ以上の突起部と１つ以
上のランドエリアを有し、かつ、接触表面に渡
つて穴をあけられたダイを予熱し、予熱は、ラ
ンドエリアが、上昇せしめられるが該接着剤の
融点よりも低い温度にし、且つダイの突起部を
ダイのランドエリアよりもより高温にするよう
に行われる段階と、 (c) フオームの該材料を被覆した側に対し予熱さ
れたダイをプレスし、ダイの突起部によりフオ
ームにおける１つ以上のくぼみを生成させる段
階と、 (d) フオームの内部の少なくとも部分的に該材料
を通つて蒸気を押し込むために十分な圧力にお
いて、ダイにおける穴を通つてダイの突起部よ
りも実質的に高温に過熱された蒸気のシヨツト
を放出し、蒸気の温度は、実質的に全接触表面
に渡つて接着剤を融解し、かつ、フオームをダ
イの突起部の下で融解させるために十分高温で
ある段階と、 (e) 接着剤とフオームの融解領域が再凝固するま
で、フオームを通つて冷却ガスを通過させ、こ
れによりフオームに該材料を積層し、かつ永久
的にフオームにくぼみを固定する段階と、 (f) ダイと結果の積層成形構成物を取り外す段階
とを含むことを特徴とするプロセス。
２ 段階(b)において、ダイのランドエリアが輪郭
を付けられ、そして段階(d)において、蒸気の圧力
が、フオームの内部の少なくとも部分的に熱融解
接着剤を押し込むために十分高く、その結果段階
(e)において、接着剤が再凝固する時、それは、ダ
イの該輪郭付きランドエリアによつて伝えられた
形状においてフオームを固定する請求の範囲１に
記載のプロセス。
３ 段階(d)において使用された蒸気が、約華氏
400乃至750度（約204乃至399℃）の範囲にある温
度の水蒸気であり、そしてその圧力に対応する飽
和温度よりも少なくとも約華氏100度（約56℃）
高い請求の範囲２に記載のプロセス。
４ 段階(b)において、ダイのランドエリアが、約
華氏200乃至300度（約93乃至149℃）の範囲の温
度に予熱され、そしてダイの突起部が、ランドエ
リアよりも少なくとも約華氏30度（約17℃）高い
温度に予熱される請求の範囲３に記載のプロセ
ス。
５ フオームが、ポリウレタン又はポリオレフイ
ンを含み、該蒸気透過材料が室内装飾材料の布で
ある請求の範囲４に記載のプロセス。
６ 段階(d)において、水蒸気が、平方インチ当た
り約70乃至90ポンド（約4.9乃至6.3Kg／cm2）のゲ
ージ圧力である請求の範囲５に記載のプロセス。
７ 段階ｅにおいて、冷却ガスが、真空をフオー
ムに適用することによつて、フオームを通つて引
き込まれる環境空気である請求の範囲６に記載の
プロセス。
８ 段階(c)において、フオーム、接着剤、及び布
の層状構成物が、一対の相補的ダイの間で圧縮さ
れ、第１ダイが、布に対しプレスされ、そして第
２ダイが、フオームの反対側に対しプレスされる
請求の範囲７に記載のプロセス。
９ 第２ダイがまた、接触表面に渡つて穴を開け
られ、そして段階(e)において、真空が、第２ダイ
における穴を通つて引き込まれる請求の範囲８に
記載のプロセス。
１０ ダイのランドエリアが、接着剤の融点より
も約華氏10乃至30度（約６乃至17℃）低い温度に
予熱され、そしてダイの突起部が、フオームの融
点よりも低い温度に予熱される請求の範囲７に記
載のプロセス。
１１ 段階(b)において、ダイのランドエリアが、
接着剤の融点よりも約華氏10乃至30度（約６乃至
17℃）低い温度に予熱される請求の範囲９に記載
のプロセス。
１２ 段階(d)において、水蒸気が、約華氏500乃
至750度（約260乃至399℃）の範囲の温度である
請求の範囲１０に記載のプロセス。
１３ 段階(d)において、水蒸気が、約華氏500乃
至750度（約260乃至399℃）の範囲の温度である
請求の範囲１１に記載のプロセス。
１４ 段階(e)において、真空が、ダイにおける穴
を通つて引き込まれる請求の範囲１２に記載のプ
ロセス。
１５ 段階(a)において、フオーム片が、パツドの
形状であり、そして開セル・クツシヨン・フオー
ムを含む輪郭付き基部の上に置かれ、熱融解接着
剤の層が、パツドと基部の間にあり、段階(d)にお
いて、水蒸気が、パツドと基部の間の接着剤に到
達かつ融解させるために十分長い時間放出され、
そして段階(e)において、冷却ガスが、パツドと基
部の間の接着剤を再凝固させるために十分長い時
間フオームを通過し、これにより布がパツドに積
層され、かつ、くぼみがパツドに永久的に固定さ
れると同時に、基部に対しパツドを結合する請求
の範囲７に記載のプロセス。
１６ 輪郭付き基部が、約40乃至50ILDの硬度を
有し、そしてフオーム・パツドが、基部よりも少
なくとも約20パーセント低い硬度を有する請求の
範囲１５に記載のプロセス。
１７ 基部が、ポリウレタン又はポリオレフイン
樹脂を含む請求の範囲１６に記載のプロセス。
１８ 接着剤が、約華氏220乃至240度（約104乃
至116℃）の範囲において融解するポリアミドで
ある請求の範囲１４に記載のプロセス。
１９ 布とパツドの間で使用された接着剤が、約
華氏220乃至240度（約104乃至116℃）の範囲にお
いて融解するポリアミドであり、そしてパツドと
基部の間で使用された接着剤が、約華氏200乃至
220度（約93乃至104℃）の範囲において融解する
ポリアミドである請求の範囲１７に記載のプロセ
ス。
２０ フオーム・パツドが、ポリエーテル・ベー
スのポリウレタン樹脂を含む請求の範囲１８に記
載のプロセス。
２１ パツドと基部が、各々、ポリエーテル・ベ
ースのポリウレタン樹脂を含む請求の範囲１９に
記載のプロセス。
２２ 開セル熱可塑性クツシヨン・フオーム片に
おいて１つ以上のくぼみを形成し、かつ同時に蒸
気透過性材料を積層するための装置において、 (a) フオームを解放可能に保持するための手段
と、 (b) 接触表面において１つ以上の突起部及び１つ
以上のランドエリアを有し、そして接触表面に
渡つて穴を開けられたダイと、 (c) フオームが該保持手段によつて保持されてい
る間、ダイ及びフオームを一緒にプレスするた
めの手段と、 (d) ダイ及びフオームを一緒にプレスする前にダ
イを予熱し、ダイの突起部をダイのランドエリ
アよりも高温に加熱するために使用できる手段
と、 (e) ダイ及びフオームが一緒にプレスされる間、
ダイにおける穴を通つて過熱蒸気のシヨツトを
放出させるための手段と、 (f) ダイ及びフオームが一緒にプレスされる間、
フオームを通つて冷却ガスを通過させるための
手段と、 (g) くぼみ付きの被覆されたフオームを装置から
回収可能にするために、ダイとフオームを解放
するための手段とを含むことを特徴とする装
置。
２３ ダイ予熱手段が、ダイのランドエリアを約
華氏210乃至300度（約99乃至149℃）の範囲の温
度に加熱し、そしてダイの突起部をランドエリア
よりも少なくとも約華氏30度高い温度に加熱する
ために機能する請求の範囲２２に記載の装置。
２４ 蒸気放出手段が、約華氏400乃至750度（約
204乃至399℃）の温度と、ダイに平方インチ当た
り約70乃至90ポンド（約4.9乃至6.3Kg／cm2）の範
囲のゲージ圧力において過熱水蒸気を供給するた
めに機能し、温度が、その圧力における水蒸気の
飽和温度よりも少なくとも華氏100度（約56℃）
高く、そして冷却ガスをフオームに通過させるた
めの手段が、環境空気をフオームを通つて引き込
むために、真空をフオームに適用するために機能
する請求の範囲２３に記載の装置。
２５ 第１ダイに相補的であり、かつ接触表面に
渡つて穴を開けられた第２ダイをさらに具備し、
該第１及び第２ダイが、それらの間でフオームを
圧縮するために機能し、そしてこの場合冷却ガス
を通過させるための該手段が、パツドが２つのダ
イの間で圧縮される間、第２ダイにおける穴を通
つて真空を引き込むために機能する請求の範囲２
４に記載の装置。
２６ ダイが、輪郭付きのランドエリアを有する
請求の範囲２４に記載の装置。
２７ ダイがプレスされるフオームの側面に重ね
られる間、室内装飾布の片をピンと張つて保持す
るためのフレーム手段をさらに具備する請求の範
囲２６に記載の装置。
２８ 冷却ガスを通過させるための該手段が、ダ
イにおける穴を通つて真空を引き込むために機能
する請求の範囲２４に記載の装置。
２９ 冷却ガスを通過させるための該手段が、フ
レームが２つのダイの間に圧縮される間、第１ダ
イにおける穴を通つて真空を引き込むために機能
する請求の範囲２７に記載の装置。
３０ 両ダイにおける穴が、約0.035乃至0.065イ
ンチ（0.9乃至1.6mm）の範囲の直径を有し、そし
て多くて1.5インチ（約3.8cm）離して間隔をあけ
られる請求の範囲２９に記載の装置。
３１ ダイが、接触表面の背後に閉鎖室を有し、
この室は、ダイにおける穴と、過熱水蒸気の弁調
節源と、真空の弁調節源とに連絡する請求の範囲
２８に記載の装置。
３２ 各ダイが、接触表面の背後に閉鎖室を有
し、この室は、(a)ダイにおける穴と、(b)過熱水蒸
気の弁調節源と、(c)真空の弁調節源とに連絡する
請求の範囲３０に記載の装置。
３３ ダイ及びフオームが一緒にプレスされる程
度を制御するための調節可能停止手段をさらに具
備する請求の範囲３２に記載の装置。
３４ ダイを予熱するための手段が、ダイに付着
又は移植された１つ以上の電気抵抗加熱器要素を
具備する請求の範囲３１に記載の装置。
３５ 各ダイを予熱するための手段が、ダイに付
着又は移植された１つ以上の電気抵抗加熱器要素
を具備する請求の範囲３３に記載の装置。
３６ ダイが、アルミニユーム鋳物から作成され
た請求の範囲３４に記載の装置。
３７ 各ダイが、アルミニユーム鋳物から作成さ
れた請求の範囲３５に記載の装置。
３８ ダイの接触表面において突起部とランドエ
リアの間に熱絶縁物をさらに含む請求の範囲３６
に記載の装置。
３９ ダイの接触表面において突起部とランドエ
リアの間に熱絶縁をさらに含む請求の範囲３７に
記載の装置。
４０ 保持手段が、フオームを水平に保持するた
めに機能し、ダイが、保持手段の上に吊され、プ
レス手段が、フオームとの接触にダイを下降させ
るために機能し、そして解放手段が、保持手段か
らダイを上昇させるために機能する請求の範囲３
８に記載の装置。
４１ 保持手段が、水平に配置された第２ダイを
具備し、第１ダイは、第２のダイの上に吊され、
プレス手段は、フオームとの接触に第１ダイを下
降させるために機能し、そして解放手段は、第２
ダイから第１ダイを上昇させるために機能する請
求の範囲３９に記載の装置。
４２ プレス手段が、フオームとの接触に下降さ
れる時、ダイを案内するためにラツク及びピニオ
ン機構を含む請求の範囲４０に記載の装置。
４３ プレス手段が、フオームとの接触に下降さ
れる時、ダイを案内するためにラツク及びピニオ
ン機構を含む請求の範囲４１に記載の装置。
技術分野 本発明は、一片の開セル・クツシヨン・フオー
ムを成形し、かつ同時にフオームに室内装飾布を
積層するためのプロセス及び装置に関する。
背景技術 室内装飾フオーム・クツシヨンにおいて、特に
クツシヨンが自動車室内において使用される時、
くぼみを設けることが、しばしば望まれる。その
ようなくぼみは、時々、設計ラインと呼ばれる。
それらは、例えば、溝、ビスケツト（bisquit）、
又はキルト効果を作成するために使用される。
設計ラインを作成する従来の方法は、クツシヨ
ンの下側に、スクリムの如く裏当て材料を使用し
て、クツシヨンに布を縫い付けることにより行わ
れる。設計ラインは、フオームを通つてパスを縫
い綴じることにより作成され、そして裏当て材料
に固定される。このプロセスの欠点は、労働集約
的であり、そして通常クツシヨンの平坦領域にお
いてのみ使用されるということである。
新しい方法は、閉鎖加熱鋳型においてフオーム
を形成し、装飾面布で裏打ちすることを含む。鋳
型空洞は、仕上げクツシヨンの所望形状である。
接着剤は、フオームが形成される時、布をフオー
ムに積層するためにフオーム生成混合物に追加さ
れる。しかし、この方法において、面布は、防湿
裏当てを有さなければならない。これは、クツシ
ヨンの「緩衝」能力を制限する。また、フオーム
形成化学薬品が、鋳型空洞に高圧力下で注入され
なければならず、これは、高価な付属品及び装置
を必要とする。さらに、成形プロセスのサイクル
時間は比較的長く、これは、高生産量を支えるた
めに、多数の鋳型を使用することを必要とする。
現在使用される別の方法は、液体接着剤でフオ
ームの多重層を含浸することを必要とする。それ
から、布で覆われたフオームの層は、追加の化学
薬品で処理され、そして加熱鋳型に置かれる。化
学薬品は、正確に混合され、そして正確な量にお
いてフオームに導入される。このプロセスはま
た、時間を消費し、そして標準生産量を獲得する
ために、多数の鋳型の構築を必要とする。さら
に、使用された化学薬品の幾つかは、有害であ
り、そしてフオームの多孔性を減少させ、クツシ
ヨンの空気流を制限する。
発明の開示 本発明は、室内装飾布で覆われたフオームの成
形片を生産するためのプロセス及び機械に向けら
れ、これは、比較的急速にかつ縫い付けなしに作
用するる。プロセスは、次の逐次段階を含む。
(a) 布とフオームの間において熱融解接着剤の層
によりフオームの一方の側面上に布を置くこと (b) 接触表面において１つ以上の突起部と１つ以
上のランドエリアを有し、かつ全接触表面に渡
つて実質的に穴をあけられたダイを予熱し、予
熱は、ダイの突起部をダイのランドエリアより
もより高温にもたらすように行われること (c) フオームの布被覆側に対し予熱ダイをプレス
し、ダイの突起部にフオームにおける１つ以上
のくぼみを生成させること (d) フオームの内部の少なくとも部分的に布を通
つて蒸気を押し流すための十分な圧力におい
て、ダイにおける穴により、ダイの突起部より
も実質的に高温に過熱された蒸気のシヨツトを
放出し、蒸気の温度は、実質的に全接触表面に
渡つて接着剤を融解し、かつ、フオームをダイ
の突起部の下で融解させるために十分高温であ
ること (e) 接着剤とフオームの融解領域が再凝固するま
で、フオームを通つて冷却ガスを通過させ、こ
れによりフオームに布を積層して、かつ永久的
にフオームにおいてくぼみを固定すること (f) ダイと結果の積層形状構成物を取り外すこと 好ましくは、冷却ガスは、フオームへの真空の
適用により、フオームを通つて引き込まれた環境
空気である。
プロセスの重要な条件は、ダイの突起部の下の
領域におけるフオームが、融解されるに十分な熱
蒸気を使用することである。融解フオームが実質
的に冷却される時、それは再凝固し、くぼみ又は
「設計ライン」を永久的にする。同じ冷却段階は、
接着剤を再凝固させ、これにより布をフオームの
表面に確実に積層して、そして布を縁の回りの位
置に仮縫いする又は縫い付けることを不必要にす
る。
本プロセスにおいて使用された接着剤は、フオ
ームよりも低い融点を有する。その結果、ランド
エリアにおける布は、設計ラインにおける布ほど
高温に置かれる必要はない。幾つかの布及びクツ
シヨン設計により、これは利点を提供する。多数
の装飾布の感触又は外観は、フオームを融解する
ために十分な高温に置かれた布が、ダイによつて
プレスされるならば、悪化する。毛羽は永久的に
破砕され、即ち、例えば、布の色が、拡散する。
本プロセスは、そのような歪みを設計ラインのく
ぼみの底部、に制限させ、この場合大部分それら
は人目につかない。
本プロセスに置かれる幾つかの布は、特に、設
計ラインがかなり広い、例えば、1.5インチ（約
3.8cm）以上、であるならば、明白な歪みを被る
ことなしに、ダイの突起部下の熱と圧力に耐え
る。
ダイを予熱し、かつ接着剤を融解するために過
熱蒸気を使用することによつて、布における蒸気
凝縮は、避けられる。これは、スポツテイングを
減少又は除去する。接着剤を冷却するために、真
空の使用は、それが凝縮が発生する前に部分的に
冷却された蒸気を除去するという点において、こ
の目的を補助する。
速度と低い労働費用のほかに、本プロセスの別
の利点は、それが、ひだ又はしわを作らずに、室
内装飾布において丸い角を形成することである。
水蒸気が過熱蒸気として使用される時、布は、し
ばしば、ダイの構成に正確に従わせるために再成
形され、これは、同様に、フオームの形状にな
る。高温水蒸気は、布を弛緩させ、そしてダイに
よつて変形させる。我々がこの点において成功的
に検査した布は、編み物又は布を含む。
円形ジヤージー・ニツト、ラツシエル・ニツト
（44ゲージと32ゲージ）、及びトリコツト・ワー
プ・ニツト（２、３、と４バー）が使用された。
使用された布（woven fabrics）は、あや布
（2x2と2x1）、フラツトウーブン（flat−woven）、
及びベロアを含む。成功的に試用された繊維は、
ポリエステル、ナイロン、レーヨン、ウール、
綿、及びエラストマー又は「伸縮性」繊維を単独
及び多様な混合において包含する。ある量のエラ
ストマー繊維を含む布は、本プロセスにおいて最
良に作用する。最良の結果は、布が成形及び積層
プロセス中にピンと張られて保持されるならば、
本プロセスを実施する時達成される。これは、最
終製品においてひだとしわの形成を最小化する。
我々が本発明のプロセスにおいて成功的に検査
したフオームの形式は、ポリウレタン又はポリオ
レフイン樹脂を含むものである。ポリエステル・
ベースのポリウレタン・フオームとポリエーテ
ル・ベースのポリウレタン・フオームが使用され
る。ポリエステル・ベースのポリウレタン・フオ
ームは、しばしば、華氏300度乃至325度（約149
乃至163℃）の範囲において融点を有する。ポリ
エーテル・ベースのポリウレタンは、より高い融
点、通常華氏375度乃至450度（約191乃至232℃）
の範囲を有する。ポリオレフイン・フオームは、
しばしば、華氏325度乃至400度（約163乃至204
℃）の範囲において融点を有する。フオームは、
一般に、任意の形状又は厚さである。
フオームに布を積層するために使用された接着
剤は、室温において実質的に固体の布接着剤であ
り、そして例えば、約華氏140度（約78℃）以上
の上昇温度において融解する。融点は、接着剤の
温度をそのレベルに上昇させることにより布が損
傷するほど高くてはいけない。（幾つかの布は、
重大な損傷なしに短時間約華氏350度（約177℃）
の温度に耐える。）異なる接着剤が、異なる応用
に対して好まれる。しかし、非常にしばしば、接
着剤は、約華氏190度乃至250度（約88乃至121℃）
の範囲内に融点を有する。米国の自動車産業の現
在の摩耗要求事項を満たす最終座席クツシヨンを
作成するために、約220度乃至240度（約104乃至
116℃）の範囲において融解する接着剤の使用が、
最も好まれる。
布とフオームの間に接着剤の層を介在させるた
めの適切な方法が使用される。こうして、例え
ば、分離した接着剤を使用する代わりに、布は、
接着剤で裏当てされるか、又はフオームは、熱活
性接着剤で塗装される。
十分な接着剤が、フオームの実質的に全表面を
覆うために使用される。接着剤が微粒子形式であ
るならば、散在又は他の方法でフオームに適用さ
れる。接着剤のメツシユ又は薄膜の使用は、布と
フオームの間の接着剤の適用を容易にする。高温
成形のために特に設計された幾つかの商用フオー
ムは、熱活性接着剤を内部に混合している。これ
らのフオームは、時々「固着フオーム」と呼ば
れ、本プロセスにおいても使用される。しかし、
それらは単純フオームと分離接着剤の結合よりも
より高価であるために、それらは、望ましくな
い。固着フオームは、通常、例えば、約260度乃
至270度（約127乃至132℃）の低温において融解
する。
ダイは、布、接着剤とフオームの積層構成物に
対しプレスされる前に予熱される。ダイが正確に
何度に予熱されるかは、接着剤の融点に依存す
る。ダイ温度は、接着剤を融点近くに暖めるため
に十分高温でなければならない。多くの接着剤に
対し、ダイのランドエリアの表面温度は、接着剤
の融点以下であるが、それの約華氏10度乃至30度
（約６乃至17℃）内、例えば、約華氏210度乃至
300度（約99乃至149℃）の範囲であることが、好
まれる。
ダイの突起部は、ランドエリアよりも高温に加
熱される。しかし、突起部は、好ましくは、それ
らの下のフオームを独立に融解させるほど高温で
はない。フオーム温度をその高さに上昇させるた
めには、過熱蒸気によることが、より良い。しば
しば、ダイの突起部は、隣接ランドエリアよりも
少なくとも約華氏30度（約17℃）高い温度に加熱
される。
ダイを予熱する好ましい手段は、電気抵抗加熱
の使用による。好ましくは、ランドエリアと突起
部は、２つの領域の間で急激な温度変化を提供す
るように、熱絶縁によつて分離される。
ダイにおける穴は、比較的小さく、例えば、約
0.035乃至0.065インチ（約0.9乃至1.7mm）の範囲
において直径を有する。十分な穴が存在するべき
であり、そしてそれらは、接着剤の比較的一様な
加熱を保証するために、十分に接近した間隔をあ
けられる。穴が小さくなればなるほど、それら
は、より接近している。一般に、穴は、せいぜい
約１／２インチ（約1.3cm）間隔をあけられる。
使用するために好ましい過熱蒸気は、水蒸気で
ある。過熱水蒸気は、圧力に対応する飽和温度よ
りも高温の水蒸気である。水蒸気は、好ましく
は、圧力に対応する飽和温度よりも少なくとも約
華氏100度（約56℃）高い温度にある。非常に好
ましくは、水蒸気は、圧力に対応する飽和温度よ
りも約華氏100乃至400度（約38乃至204℃）高い
温度を有する。
温度、圧力、流量率、及び水蒸気の積層構成物
への放出の持続時間は、ある程度相互に関連す
る。これらの条件の結合は、ランドエリアの下で
はなく、突起部の下で、フオームを軟化及び弛緩
させる。一般的に言えば、くぼみの深さが大きく
なればなるほど、水蒸気放出の持続時間はより長
くなるか、又は蒸気温度はより高くなり、又は両
者が行われる。ランドエリアにおいて、条件は、
布の下の接着剤を融解するために過度でなければ
ならない。
通常、水蒸気は、約華氏400度乃至750度（約
204乃至399℃）の範囲の温度と、平方インチ当た
り約70乃至90ポンドのゲージ圧力（psig）（約4.9
乃至6.3Kg／cm2のゲージ圧力）を有さなければな
らない。しばしば、水蒸気温度は、少なくとも華
氏650度（343℃）であることが、好まれる。それ
らの温度の総ては、水蒸気がダイに接触する前に
測定される如くである。
同一温度及び圧力の水蒸気は、突起部に送られ
たと同様にランドエリアに送られるか、又は２つ
の領域は、別個の水蒸気源を供給される。水蒸気
温度は、低温であるダイの接触表面における穴を
通過する時下降する。しかし、これらの部分はラ
ンドエリアよりも高温に予熱されるために、突起
部における穴を通過する時、温度下降は少ない。
このため、過熱水蒸気の単一源が使用されるが、
設計ライン領域において布を通過する水蒸気は、
ランドエリアにおける布を通過する水蒸気よりも
十分に高温である。
所望ならば、ダイのランドエリアは、好ましい
平坦よりも、輪郭を有する。ランドエリアが輪郭
を示す時、使用された過熱蒸気の圧力は、フオー
ムの内部の少なくとも部分的に融解接着剤の幾ら
かを押し込むために十分に高くなければならず、
その結果接着剤が再凝固するならば、それは、ダ
イによつて伝えられた形状にフオームを保持す
る。このようにして、例えば、フオーム片の角と
縁は、丸くされ、同時にそれらを布で覆う。しか
し、特に布に損傷を与えるほどの十分な高温を使
用することなしに、融解接着剤がフオームの内部
に押し流される程度には、実際の限度がある。対
照的に、設計ラインは、接着剤の移動が形状を保
持する信頼性を欠くために、ずつと深くされる。
本プロセスの幾つかの応用において、フオーム
のランドエリアに高程度の輪郭を作成すること
が、望まれる。自動車のためのバケツトシートが
一例である。座席クツシヨンの中心部分は、設計
ラインを除いて、比較的平坦であり、一方側面縁
は、かなり鋭い角度で上方に傾斜し、時々「ウイ
ング」と呼ばれるものを形成する。本発明のプロ
セスを使用して、そのような生産物は、布を比較
的薄いフオーム・パツドに積層し、一方同時にパ
ツドを成形し、そして代わりに、開セル・クツシ
ヨン・フオームを含む輪郭基部にそれを積層する
ことによつて形成される。フオーム基部の形状
は、座席の所望の最終形状の粗い近似である。薄
状頂部パツドは、ダイによつて成形される時、所
望の正確な輪郭を提供する。この操作において、
熱融解接着剤の層は、パツドと基部の間に置か
れ、そして水蒸気は、接着剤に到達かつ融解させ
るために十分に長時間放出される。同様に、冷却
ガスは、布の下の接着剤と、パツドと基部の間の
接着剤の両方を再凝固させるために十分に長時間
フオームを通過させられる。パツドと基部の間の
接着剤に到達する水蒸気は、移動する大きな距離
のために、幾分冷却されるために、使用される接
着剤は、パツドと布の間の接着剤よりも低い融点
を有することが、好まれる、同一融点の接着剤
が、両位置において使用されるならば、布の下の
接着剤は、蒸気によつて加熱される時非常に薄く
なり、それの実質的部分は、フオーム・パツドに
吸収され、結果として布のフオームへの弱い又は
無結合となる危険がある。通常、これは、２つの
接着剤の融点が約華氏30乃至50度（約17乃至28
℃）だけ異なるならば避けられる。
しばしば、輪郭基部と分離頂部パツド又は「キ
ヤツプ」を使用する時、基部フオームは、頂部フ
オームよりもより硬いことが望まれる。クツシヨ
ン・フオームの硬度は、ILD単位で表現され、
ILDは、インデンテーシヨン・ロード・デフレク
シヨンを意味する。この仕様において使用された
如く、ILD単位は、１インチ厚、50インチ平方
（約2.5cm厚、約1.27ｍ平方）のフオーム片に基づ
いて、立方フイート当たりのポンドとして表現さ
れる。快適な座席のために、基部は、例えば、約
40乃至50ILDの範囲において硬度を有し、一方キ
ヤツプは、例えば、約20乃至40ILDの範囲におい
て、基部よりも少なくとも約10又は20パーセント
低い硬度を有する。冷却ガスは、好ましくは、過
熱蒸気の放出が停止するとすぐに作動される。
我々は、冷却ガスがフオームを通過される率にお
ける臨界性に気付いていない。しかし、流量率が
大きくなればなるほど、接着剤又は複数の接着剤
はより即座にセツトされる。冷却ガスが環境空気
であるならば、そしてフオームへの真空の適用に
よりフオームから引き込まれるならば、望ましい
真空強度範囲は、毎分750立方フイート（cfm）
（約21m3／分）の空気流量率において測定された
時、約５乃至８インチ水柱（約13乃至20cm水柱）
である。
所望ならば、フオーム、接着剤、及び布の積層
構成物は、一対の相補的ダイの間で圧縮される。
行われる成形がより厳密であるほど、前方及び後
方ダイの両方を使用することが、より都合が良
い。相補的ダイが使用される時、好ましくは、両
方は、実質的に全接触表面に渡つて穴を開けられ
る。真空は、好ましくは第２ダイ、即ちフオーム
の布とは反対側に対しプレスするダイにおける穴
から引き込まれる。これは、ワークピースを位置
に保持するのを補助する。しかし、所望ならば、
真空は、両方のダイにおける穴を通つて適用され
る。
本発明のプロセスを実施するために設計した装
置は、次の要素を含む。
(a) 多孔の弾性材料のワークピースを解放可能に
保持するための手段 (b) 上記の１つ又は２つのダイ (c) ワークピースが保持手段によつて保持されて
いる間、ワークピースに対し第１ダイをプレス
するための手段 (d) ダイの突起部をダイのランドエリアよりも高
温に加熱するために使用できるダイを予熱する
ための手段 (e) ダイがワークピースに対しプレスされる間、
ダイにおける穴を通つて過熱蒸気のシヨツトを
放出するための手段 (f) ダイがワークピースに対しプレスされる間、
ワークピースを通つて冷却ガスを通過させるた
めの手段 (g) 成形被覆ワークピースを装置から回収可能に
するために、ダイとワークピースを解放するた
めの手段 好ましくは、各ダイは、接触表面の背後に閉鎖
室を有し、そしてこの室は、ダイにおける穴、及
び過熱蒸気の弁調節された源と連絡する。また、
弁調節真空ラインが、各ダイの接触表面の背後の
室に結されることが、好まれる。
各ダイを予熱するために、１つ以上の電気抵抗
加熱器要素が、ダイに付着又は移植されること
が、好まれる。好ましくは、予熱手段は、ダイの
ランドエリアを約華氏200乃至300（約93乃至149
℃）の範囲の温度に加熱し、かつ突起部をランド
エリアよりも少なくとも約華氏30度（約17℃）高
い温度に加熱するために機能する。
装置は、好ましくは、ダイがフオームに対しプ
レスされる程度を制御するために調整可能な停止
手段を含む。
また、保持手段は、ワークピース・フオームを
水平位置に保持するために機能し、そして第１ダ
イは、フオームが保持される位置の上に吊される
ことが、好まれる。剛性水平表面は、保持手段と
して役立つ。相補的ダイが使用されるならば、保
持手段は、第２（又は下方）ダイである。
プレス手段は、ダイをワークピースとの接触に
下降させるために機能する。プレス手段は、都合
の良いことに、フオームとの接触に下降される
時、第１ダイを案内するための１つ以上のラツク
及びピニオン機構を含む。解放手段は、ダイをフ
オームから高架させるために機能する。
ダイは、多様な金属から作成される。しかし、
アルミニユーム鋳物が好まれる。第１ダイは、一
片において鋳造されるか、又はフオームにおいて
設計ラインを形成するために１つ以上の取り外し
可能な穴付き突起部を含む。後者の配置の利点
は、単に突起部を変更することにより、単一ダイ
が多様な異なる設計を作成する使用のために適合
されるということである。
第１ダイにワークピースの回りを部分的に取り
巻かせることが望まれる場合、これは、ダイを２
つ以上の部分に区分化することによつて達成され
る。部分は、プレス手段によつて分離して保持さ
れ、そしてそれから反対側からワークピースとの
接触に案内される。この配置は、例えば、１つ以
上の側面に沿つて、凹所を設けるか又はアンダー
カツトされた自動車座席を形成する時、都合が良
い。
所望ならば、ダイの突起部は、仕上げクツシヨ
ンにおいて縫い目の外観を作成するための手段を
接触表面において有する。そのような手段は、例
えば、突起部に埋め込まれた針金スタブ、又は接
触表面においてスカラツプ構成を含む。
最適項目として、装置は、ダイがプレスされた
フオームの側面に重なる間、室内装飾布の片をピ
ンと張つて保持するためのフオーム手段を備え
る。上記の如く、これは、低伸縮値を有する布で
作用する時、有益な特徴である。好ましくは、フ
オームは、布を解放可能に保持するためのクラン
プを保持し、そしてフオームは、ダイが布に対し
プレスされる時、ダイが移動する方向において移
動の自由度を与えるために、バネに取り付けられ
る。
【図面の簡単な説明】
本発明の装置とプロセスをさらに理解するため
に、本仕様に添付の図面が参照される。それら
は、装置の好ましい実施態様とその作用を示す。
第１図は、上方ダイみを使用する装置の等角斜
視図。見易さのために、過熱水蒸気と真空をダイ
に持ち込む配管は、この図面において省略され
る。
第２図は、過熱水蒸気と真空を第１図に示され
た上方ダイに持ち込むための配管と制御の等角斜
視図。
第３図は、作用される位置にある布被覆フオー
ム・パツドを示し、絶縁が除去され、部分的に切
り取られた、上方及び下方ダイの前面図。
第４図は、カバーが上げられた上方ダイの頂部
斜視図。
第５図は、下方ダイの底部斜視図。
第６図は、フオーム・パツドにおいて設計ライ
ンを形成するために、取り外し可能な隆起部分を
含む上方ダイの部分の拡大断面図。
第７図は、第６図において示された取り外し可
能な隆起部分に埋め込まれたカートリツジ式加熱
器の１つの（部分的に取り壊された）拡大等角斜
視図。
第８図は、第５図と第６図に示された隆起部分
の代わりに使用された異なる構成の隆起部分の部
分的断面図。
第９図は、第８図に示された代替的隆起部分の
第８図のライン９−９に沿つて取られた断面図。
第１０図は、第５図と第６図に示された隆起部分
の代わりに使用されたさらに別の構成の隆起部分
の部分的断面図。
第１１図は、第１０図に示された代替的隆起部
分の第１０図のライン１１−１１に沿つて取られ
た断面図。
第１２図は、層状構成物物と僅かに接触する相
補的上方及び下方ダイを部分的断面において示す
図。第１３図は、第１２図に示された上方及び下
方ダイの間で十分に圧縮された布、接着剤及びフ
オームの層状構成物を示す図。
第１４図は、第１−７図、第１２図と第１３図
において示された装置によつて生産されたが、内
側構造を示すために半分に切断された成形積層物
品の頂部斜視図。
第１５図は、本発明のプロセスと装置を使用
し、自動車バケツトシートのための座席クツシヨ
ンを準備する際に使用される、基部、頂部パツ
ド、及び布を含む層状ワークピースの部分的に取
り壊された拡大等角斜視図。
第１６図は、下方ダイなしで使用され、第１−
７図、第１２図と第１３図に示されたものとは異
なる成形上方ダイの部分的断面の前面図。また、
第１６図は、成形かつ積層される位置において、
第１５図の層状ワークピースを示す図。
第１７図は、層状ワークピースに対しプレスさ
れた第１５図上方ダイを示す図。
第１８図は、頂部棚１１（第１図）と底部停止
２５のための位置付けアセンブリの（部分的に取
り壊された）拡大側面図。
第１９図は、第１８図においてライン１９−１
９に沿つて取られた底部断面図。
第２０図は、第１図において棚１１に取り付け
られて示された布フレーム支持構造の拡大前面
図。また、図には、支持構造における位置に下降
されようとするる布フレーム自身が示される。
第２１図は、布片がフレームにおいてピンと張
られて保持され、第２０図に示されたフレーム・
アセンブリの頂部図。
発明を実施するための最良モード 図面において示された装置は、上方棚１１、底
部棚１２、及び頂部１３を有する４脚フレーム１
０を具備する。頂部１３には、垂直に往復運動す
るピストン１５を駆動する作動シリンダー１４が
取り付けられる。ピストン１５の底部端部には、
ダイ保持板１６が取り付けられる。回転可能軸１
７は、板１６の前方に取り付けられる。平行軸１
８は、板１６の後方に取り付けられる。軸１７と
１８の４つの端部総てに、ピニオン１９が固定さ
れる。垂直整列ラツク２０は、４つのピニオン１
９の各々とかみ合うために、頂部１３と上方棚１
１の間に取り付けられる。このラツク及びピニオ
ン機構は、板１６が上昇又は下降される時、板１
６が捩れ又は傾斜するのを防止するために役立
つ。
第３図に最良に示された如く、上方ダイ２１
は、板１６にボルト２２で保持される。スペー
サ・カラー２３は、ダイ２１の内部空洞１８５と
連絡するたわみ管のために、板１６とダイ２１を
離して保持する。
第１図に示された如く、４つの調整可能な停止
２４が、上方ダイ２１の４つの角の近くに取り付
けられる。第１図、第１８図と第１９図に示され
た如く、上方棚１１には、４つの協同する底部停
止２５が取り付けられる。各底部停止２５は、ね
じ切り軸２６に取り付けられる。各軸２６は、棚
１１とハウジング３２を通過し、ハウジングは、
ねじ１４５によつて棚１１に保持される。一対の
スラスト軸受け１４６と１４７は、ハウジング３
２によつて保持される。軸２６は、ボール・ナツ
ト１４８を通り、ねじ切りされる。ボール・ナツ
ト１４８のフランジ１４９は、スプロケツト１５
０に固定される。スペーサー・スリーブ１５１
は、スプロケツト１５０の反対側に取り付けられ
る。ボール・ナツト１４８の上方端部は、スラス
ト軸受け１４６の内側に載せられる。スペーサ
ー・スリーブ１５１の下方端部は、スラスト軸受
け１４７の内側に載せられる。機構は、次の方法
で作用する。スプロケツト１５０が回転される
時、ボール・ナツト１４８は、それと共に回転す
る。ボール・ナツト１５０は、ねじ山の間に載せ
られたその内側の玉軸受け（図示されていない）
を有し、それを非常に低摩擦のナツトにする。こ
うして、ボール・ナツト１４８が回転する時、軸
２６は、回転なしに軸方向に移動する。軸２６の
下方端部は、保護カバー１５２に入れられる。
必要ならば、スロツト及びキー配置（図示され
ていない）は、ボール・ナツト１４８が回転され
る時、軸２６が回転しないことを保証するために
提供される。こうして、例えば、縦スロツトは、
軸２６の表面において切断され、そしてスロツト
に載つているキー部材は、棚１１に固定される。
これは、軸２６を軸方向に移動可能にするが、回
転はさせない。
各スプロケツト１５０は、駆動チエイン１５３
によつて駆動され、これは、代わつて、駆動スプ
ロケツト１５４によつて駆動される。駆動スプロ
ケツト１５４は、直流ステツパー・モーター１５
６の駆動軸１５５に取り付けられる。駆動チエイ
ン１５３における張力は、張力調整装置１５７に
よつてセツトされる。
第１９図において一般に参照番号１５８によ
り、ステツパー・モーター１５６に電気的に結合
された（結合は示されない）パルス発生器が示さ
れる。発生器１５８は、センサー（図示されてい
ない）のそばを通過するスプロケツト１５９にお
ける所定数の歯のために十分に長くステツパー・
モーター１５６に電圧を印加することにより作動
する。一旦ホイール１５９がその量だけ回転する
ならば、モーター１５６は、電源を断たれる。こ
のようにして、４つの底部停止２５の総ては、正
確な増分量だけ同時に上昇又は下降される。最短
量は、ちようど１つの歯の距離、スプロケツト１
５９の回転によつて生成された量である。
第３図、第４図と第５図に示された如く、上方
ダイ２１は、取り外し可能なカバー板３４を備え
たアルミニユーム鋳物形成工具３３を含む。カバ
ー板３４は、ボルト３５によつて形成工具３３に
保持され、ボルトは、工具３３の角と側面におけ
る穴５２と、支持柱３６における穴５３にねじ切
りされる。柱３６は、上方ダイ２１に対し、構造
的安定性と、電気的加熱カバー３４からの効率的
な熱伝達を提供する。工具３３の接触表面３７
は、穴を開けられる。穴３８の好ましいサイズと
間隔は、使用されたフオームと布により可変であ
るが、例えば、第３図、第４図と第５図に示され
た如く、穴３８は、0.375インチ（約9.5mm）格子
であり、そして0.050インチ（約1.3mm）の直径を
有する。
工具３３の下側３７には、Ｕ形状隆起部分３９
があり、これは、ボルト４０（第３図と第６図に
示される）によつて位置に保持される。隆起部分
３９は、穴４１の３つの列で穴を開けられ、これ
らの総ては、内部水蒸気トンネル４２と連絡す
る。水蒸気トンネル４２は、隆起部分３９の実質
的に全長に走行する。ダイ下側３７と隆起部分３
９の間の継ぎ手は、マリニツト絶縁（Marinite
insulation）１８９の層によつて密封され、絶縁
は、２つの部分の間の熱絶縁物として役立つ。
隆起部分３９には、一般に水蒸気トンネル４２
に平行にある同一カートリツジ式加熱器１６０が
埋め込まれる。第７図に示された如く、加熱器１
６０は、例えば、ニツケル・クロム合金から作成
された抵抗素線１６１を含み、これは、誘電前物
質の支持芯（図示されていない）に巻かれる。金
属さや１６２は、酸化マグネシウム電気絶縁（図
示されていない）で裏打ちされる。リード１６３
は、抵抗コイル１６１と、加減抵抗器制御の交流
供給電力に結合される。
電気抵抗加熱器は、カバー板３４と共に、工具
３３の４つの側面の総てに取り付けられる。例証
の加熱器が、第１図と第２図に示される。こうし
て、電気加熱器４３は、工具３３の後部４４に取
り付けられる。電気加熱器４５と４６は、工具３
３の一方の側面４７に取り付けられる。電気加熱
器１３１と１３２は、工具３３の他方の側面１３
３に取り付けられる。電気加熱器１３４は、工具
３３の前部１３５に取り付けられる。そして電気
加熱器４８，４９と５０は、ダイ・カバー板３４
に取り付けられる。帯金は、加熱器を位置に保持
するために使用される。これは、第１図に示さ
れ、この場合帯金金１３６は、加熱器１３２を保
持し、帯金１３７は、加熱器１３１を保持し、そ
して帯金１３８は、加熱器１３４を保持する。
第３図に示された如く、上方ダイ２１に相補的
な下方ダイ５４は、小ねじ５５とスペーサー・カ
ラー５６によつて上方棚１１に取り付けられる。
下方ダイ５４は、アルミニユーム鋳物工具５７と
アルミニユーム・カラー板５８含み、これらは、
ボルト５９によつて結合して保持される。工具５
７は、ダイ５４に対し構造的安定性と高熱伝達を
提供し統合して形成された柱６０を有する。下方
ダイ５４の全接触表面６１は、穴１３０を開けら
れ、これらの穴は、上方ダイ２１における穴３８
と同じ直径及び間隔である。図面に示されない
が、電気抵抗加熱器はまた、工具５７の４つの側
面の総てと、カバー板５８の外側に取り付けられ
る。
第３図において、概略的かつ部分的に取り壊さ
れて示された如く、２つの形式のラインは、上方
ダイ２１のカバー板３４と工具３３の間の内部空
洞１８５に供給する。これらは、真空ライン６２
と過熱水蒸気ライン６４である。隆起部分３９に
おけるトンネル４２は、過熱水蒸気ライン６６に
よつて供給される。下方ダイ５４は、真空ライン
６７と過熱水蒸気ライン６８によつて供給され
る。
第２図を参照すると、飽和プラント水蒸気は、
ライン６９により装置に供給される。サイド・ス
トリーム６３は、圧力容器７０に伝えられ、それ
は、電気抵抗加熱器（図示されていない）によつ
て部分的に過熱される。容器７０からの水蒸気
は、ライン６５により、第２圧力容器７１に伝達
され、この場合それは、さらに、電気抵抗加熱器
（図示されていない）によつて加熱される。サイ
ド・ストリーム１６４は、平行圧力容器１６５に
伝えられ、この場合水蒸気はまた、さらに、電気
抵抗加熱器（図示されていない）によつて加熱さ
れる。圧力容器１６５からの過熱水蒸気は、ライ
ン７３、電磁弁１１８、逆止め弁１１９、スプリ
ツタ７６、たわみトランク・ライン７８、及び分
岐ライン７９，８０，８１と８２を経て、ダイ空
洞１８５に送られる。（この機能において、分岐
ライン７９，８０，８１と８２は、第３図に概略
的に示された過熱水蒸気ライン６４に等しい。）
圧力容器７１からの過熱水蒸気は、ライン１０
０、電磁弁１０１、逆止め弁１０２、たわみトラ
ンク・ライン１０５、及び分岐ライン８４，８
５，８６と８７により、隆起部分３９におけるト
ンネル４２に経由される。（この機能において、
ライン８４−８７は、第３図に概略的に示された
過熱水蒸気ライン６６に等しい。）凝縮液は、ラ
イン５１により、容器７０，７１と１６５から除
去される。
飽和水蒸気は、ライン６９、電磁弁７４、逆止
め弁７５、スプリツタ１６６、及びたわみトラン
ク・ライン７７を通つて、容器１６５からダイ空
洞１８５に過熱水蒸気を運ぶ同一分岐ライン７
９，８０，８１と８２に供給される。スプリツタ
７６と１６６は、シヤント１１７によつて結合さ
れる。これは、ライン６９からの飽和水蒸気を圧
力容器１６５からの過熱水蒸気と混合可能にす
る。また、弁７４が閉じられ、そして飽和水蒸気
がダイ空洞に許容されない時、シヤント１１７
は、容器１６５からの過熱水蒸気を２つのストリ
ームに分割し、これらは、トランク・ライン７７
と７８を経て、分岐ライン７９乃至８２に供給す
るマニホールド・ライン１６７の両端部に同時に
放出される。これは、ダイ空洞１８５のより一様
な加熱を提供する。
飽和及び過熱水蒸気の混合をダイ空洞１８５に
送るための手段を有する目的は、ダイ２１から放
出される水蒸気温度の閉じた制御を許容すること
である。２つのストリームの混合を変更すること
により、マニホールド・ライン１６７における水
蒸気温度は、正確に調整される。これは、代わつ
て、布の湿気含有量の制御を可能にする。混合水
蒸気の温度が低ければ低いほど、それはより多く
の湿気を布に伝え、これは、形成動作中光又は過
熱から保護するために重要である。
トランク・ライン８８を通つて引き込まれた真
空は、マニホールド８９、弁９０と９１、ホース
９２と９３、スプリツタ９４と９５、及びたわみ
分岐ライン９６，９７，９８と９９を経て、ダイ
空洞１８５に結合される。（分岐ライン９６−９
９は、第３図に概略的に示された真空ライン６２
に等しい。） 保持部材８３は、ダイ・カバー板３４に対し分
岐ライン７９−８２と８４−８７を保持する。手
動制御弁１０６−１１３は、分岐ライン７９−８
２と８４−８７において流量を調整する。
第２図において示されないが、下方ダイ空洞１
１４は、同様に、過熱水蒸気ライン１１５と真空
ライン１１６に結合される。ライン１１５におけ
る過熱水蒸気は、ライン１７０、電磁弁１７１、
及び逆止め弁１７２を経て、圧力容器１６５によ
つて供給される。ライン１１６を通つて引き込ま
れた真空は、真空弁１２０によつて制御される。
第３図と第４図に示された如く、上方ダイ２１
における室１８５は、壁１６８と１６９によつて
３つの区分に分割される。ライン７９は、水蒸気
を右区分に供給する。ライン８０と８１は、水蒸
気を中央区分に供給する。そしてライン８２は、
水蒸気を左区分に供給する。同様に、真空ライン
９６は、右区分に供給し、真空ライン９７と９９
は、中央区分に供給し、そして真空ライン９８
は、左区分に供給する。そのような室区分の使用
は、選択的であるが、それは、ダイ２１の接触表
面３７のランドエリアにおいて、３つの異なる温
度領域を生成可能にする。これは、ワークピース
のより一層の輪郭化が、別の領域ではなく一つの
領域において行われるならば、有益である。より
一層の輪郭化が行われる場合、多量の水蒸気が、
放出され、圧縮セルを結合するために、接着剤が
フオームの内側で十分に深く押しやられたことを
確実にする。水蒸気容積は、手動制御弁１０６乃
至１１３によつて調整され、それらの各々は、成
形及び被覆動作の前にプリセツトされる。
第２図に概略的に示された制御パネル１２１
は、電磁弁７４，１０１，１１８と１７１、真空
弁９０，９１と１２０、電気加熱器４３，４５，
４６，４８，４９と５０に機能的に結合される。
さらに、下方ダイ５４の外側における電気加熱器
（図示されていない）はまた、制御パネル１２１
に結合される。
第１図に示された如く、ガラスウール絶縁物１
２２は、上方ダイ２１の頂部３４に入る熱空気及
び過熱水蒸気ラインの総ての回りに詰められる。
同様の絶縁物（図示されていない）は、下方ダイ
５４に入る過熱水蒸気ライン６８の回りに詰めら
れる 第１図と第２０図に示された如く、一対のレー
ル１７３と１７４は、スピンドル１７５と１７６
によつて保持され、頂部棚１１に取り付けられ
る。スピンドル１７５と１７６は、棚１１におけ
る穴に滑動可能に挿入される。圧縮バネ１７７と
１７８は、スピンドルを上方に保持する。
レール１７３と１７４は、方形布フレーム１７
９のための支持として役立つ。第２０図と第２１
図に示された如く、フレーム１７９の頂部表面の
回りに、空気式作動クランプ１８０が取り付けら
れる。布１８１の方形は、クランプ１８０にピン
と張つて保持される。それから、上方ダイ２１が
フオーム・ワークピース１８２に下降される時、
布１８１は、ワークピース上にピンと張つて引き
伸ばされる。ダイの熱と、過熱水蒸気の続く放出
は、ダイの輪郭を布に伝える。それは張力下にあ
るために、布の輪郭化は、より明白になり、丸い
角においてより少ないひだとしわしか残らない。
実施例 １ 第３図、第１１図、第１２図と第１３図は、フ
オーム・パツド１２４に布１２３を積層し、かつ
同時にパツドを成形するための図面の装置の使用
を示す。図面に示されないが、粉末接着剤の層
が、布１２３とフオーム・パツド１２４の間に介
在される。これらの図面を参照して、次に、プロ
セスが行われる方法の例証を示す。
上方ダイ２１の接触表面３７のランドエリア
は、ダイが第１図と第３図に示された高架位置に
ある間、第１図と第２図に示された電気加熱器に
よつて約華氏240度（約116℃）の温度に加熱され
る。同様に、底部ダイ５４の接触表面６１は、約
華氏200度（約93℃）に加熱される。しかし、隆
起部分３９において、カートリツジ式加熱器が、
部分の表面温度を約華氏280度（約138℃）に上昇
するために作動される。第２図を参照すると、電
磁弁７４，１０１，１１８と１７１、及び真空弁
９０，９１と１２０は、総て閉である。手動制御
弁１０６−１１３は、総て開である。フオーム１
２４、粉末接着剤の層（図示されていない）、及
び布１２３は、第３図に示された如く、下方ダイ
５４の上に置かれる。フオーム１２４は、開セ
ル、高弾性、ポリエーテル・ベースのポリウレタ
ンの１インチ（約2.5cm）厚のパツドである。そ
れは、僅かに約24ILDの硬度を有し、非常に柔軟
である。使用された接着剤は、リルソン第5000番
ポリアミドである。それは、200−500ミクロンの
粒子サイズ範囲を有し、そして約華氏220−240度
（約104乃至116℃）において融解する。それは、
平方ヤード当たり約0.6オンス（約17ｇ）の率に
おいてフオーム１２４に適用される。布１２３
は、ポリエステル65％とリクラ・スパンデツクス
35％を含む織布ベロアである。それは、約35パー
セントの伸縮弁を有する。
約華氏358度及び80psig（約163℃、約5.6Kg／
cm2）における飽和プラント水蒸気は、ライン６９
と６３を経て、圧力容器７０に送られ、この場合
それは、約華氏400度80psig（約204℃、約5.6Kg／
cm2）に加熱される。水蒸気の部分は、ライン６５
と１６４を経て、圧力容器１６５に配管され、こ
の場合それは、約80psig（約5.6Kg／cm2）（ダイ空
洞１８５と１１４への入り口において測定）の圧
力を維持しながら、さらに約華氏500度（約260
℃）に加熱される。容器７０において加熱された
水蒸気の他の部分は、ライン６５を経て、圧力容
器７１に送られ、この場合それは、約華氏600度
（約316℃）の温度と約80psig（約5.6Kg／cm2）の圧
力にもたらされる。80psig（約5.6Kg／cm2）水蒸気
の平均海面における飽和温度は、約華氏325度
（約163℃）である。このため、圧力容器７１から
獲得された水蒸気は、平均海面における飽和温度
よりも華氏275度ほど高い温度を有する。
第１２図に示された如く、それから、熱上方ダ
イ２１は、布、接着剤、及びフオーム・パツド
（第１２図と第１３図に一般にワークピース１２
９として示される）の積層構成物に部分的に下降
される。これは、処理サイクルを開始する。ダイ
２１は、例えば、隆起部分３９が約１／８インチ
（約3.5mm）だけワークピースを押し下げるために
十分なだけ、この点においてほんの軽くワークピ
ース１２９に触る。電磁弁１０１は、開にされ、
容器７１からの華氏600度（約316℃）水蒸気が隆
起部分３９におけるトンネル４２に入ることを可
能にする。５秒後、ダイ２１は、第１３図に示さ
れた如く、ワークピース１２９に対し十分に下降
される。隆起部分のみによるこの５秒の水蒸気処
理の目的は、頂部ダイがワークピースに下降され
る時、フオームをを融解可能にすることである。
十分に下降された上方ダイ２１は、隆起部分３
９の下で、ワークピース１２９に約１インチ（約
2.5cm）のくぼみを作成する。ダイ２１が十分に
下降されるとすぐに、電磁弁７４がまた開かれ、
これは、飽和水蒸気（約華氏325度（約163℃））
を上方ダイ空洞１８５に入れる。これは、布を湿
らせ、そして続く積層動作によるナツプの破砕に
対し防護する。飽和水蒸気によるこの前処理は、
常に必要というわけではないが、高ベロアと他の
深いナツプ布で作用する時に都合が良い。サイク
ルの10秒後、電磁弁７４は、オフにされ、そして
電磁弁１１８は、開にされ、容器１６５からダイ
空洞１８５に華氏500度（約260℃）の過熱水蒸気
を放出する。
電磁弁１７１は、容器１６５から下方ダイ５４
への過熱水蒸気の流量を制御するが、サイクルの
15秒後に開かれる。サイクルの25秒後、総ての水
蒸気は、電磁弁１０１，１１８、と１７１を同時
に閉じることにより遮断され、そして真空弁１２
０は、下方ダイ５４における穴１３０を通つて真
空を引き込むために開かれる。750crm（約21m3／
分）において７インチ（約18cm）水柱を測定する
真空が使用される。サイクルの30秒後、上方ダイ
２１は、ワークピース１２９から解放され、そし
て上昇位置に戻される。ダイ２１が十分に上昇さ
れた後、真空弁１２０は閉じられ、動作を終了す
る。第１４図に示された結果の積層成形クツシヨ
ンが、下方ダイ５４から持ち上げられ、そして装
置から回収される。クツシヨンは、自動車座席の
ためのキヤツプとして使用に適する。布１２３
は、角にさえも、実質的にしわが無い。もしフオ
ーム・パツド１２４から分離されたならば、布
は、その形状に編まれたかの如く、パツドの形状
を保持するであろう。
第１４図に示された如く、第６図に示された隆
起部分３９を使用して準備されたクツシヨンの設
計ラインの底部は、滑らかである。縫い綴じ効果
を生成することが望まれるならば、第８図乃至第
１１図に示された如く、隆起部分が使用される。
第８図と第９図は、底部縁から突出するステン
レス鋼から作成された固体ピン１８３の列を有す
る隆起部分３９ａを示す。ピンは、約0.030イン
チ（約0.8mm）の直径を有し、そして約0.060イン
チ（約1.5mm）突出する。熱ダイが布及びフオー
ム・ワークピースに対しプレスされ、そして過熱
水蒸気が穴４１ａを通つて放出される時、熱ピン
１８３は、永久的くぼみの列を布とフオームに残
させ、これは、縫い綴じの外観を擬態する。
第１０図と第１１図における隆起部分３９ｂ
は、スカラツプ底部縁１８４を有し、これはま
た、仕上げクツシヨンの設計ラインにおいて縫い
綴じ効果を生成する。
実施例 ２ 第１５図に示された層状ワークピースを同時に
成形かつ積層するために、（第１６図と第１７図
に示された）上方ダイ２１ａが、（第１−５図、
第１１図と第１２図に示された）上方ダイ２１の
代わりに、ダイ保持板１６に取り付けられる。上
方ダイ２１ａにおける室１８５ａは、壁１６８ａ
と１６９ａによつて、右、左、及び中央区分に区
分化される。基部１３９は、45ILDの硬化を有す
開セルのポリエーテル・ベースのポリウレタン・
フオームから作成される。キヤツプ片１４０は、
実施例１において使用された同一の１インチ（約
2.54cm）厚のポリエーテル・ベースポリウレタン
から作成される。布１４１は、実施例１で使用さ
れた布と同一である。
キヤツプ片１４０に布１４１を積層するため
に、実施例１で使用されたと同一の接着剤の層
（図示されていない）が、平方ヤード当たり約0.6
乃至0.8オンス（約17乃至23ｇ）の率においてキ
ヤツプ片１４０の頂部に適用される。基部１３９
にキヤツプ片１４０を積層するために、より低い
融点のポリアミド接着剤（図示されていない）が
使用され、これは、約華氏200乃至220度（約93乃
至104℃）の融点範囲を有する。後者の接着剤は、
また、平方ヤード当たり約0.6乃至0.8オンス（約
17乃至23ｇ）の率においてキヤツプ片１４０の下
側に適用される。
成形及び積層動作の前に、上方ダイ２１ａは、
第１図と第２図に示された外部電気加熱器を使用
して、ランドエリアにおいて、約華氏220（約104
℃）の接触表面温度に加熱される。隆起部分１４
２と１４３は、カートリツジ式加熱器１６０ａと
１６０ｂにより、約華氏250度（約121℃）の高温
に加熱される。第１６図に示された如く、基部１
３９は、棚１１に置かれ、そして下方ダイは使用
されない。動作サイクルは、次の如く進行する。
サイクルの 事象／条件 経過時間 ０秒 ダイ２１ａは、層状ワークピースとの部
分的接触に下降され、隆起部分１４２と１
４３が、約0.125インチ（約3.2mm）だけキ
ヤツプ片１４０にくぼみを付ける。華氏
600度（約316℃）及び80psig（約5.6Kg／
cm2）における過熱水蒸気は、隆起部分１４
２と１４３を通つて放出され、そして25秒
間残される。
５秒 ダイ２１ａは、第１７図に示された如
く、ワークピースに十分に下降される。飽
和水蒸気（華氏325度、80psig（約163℃、
約5.6Kg／cm2））の放出は、ダイ２１ａの接
触表面３７ａにおける穴３８ａにより開始
され、そしてまたサイクル開始25秒後まで
残される。
10秒 過熱水蒸気（華氏500度（約260℃）、
80psig（約5.6Kg／cm2））の放出は、ダイ２
１ａ接触表面３７ａにおける穴３８ａによ
り開始される。室１８５ａの右及び左部分
に対する制御弁は、中央部分（毎時約65ポ
ンド）よりも50％高い水蒸気流量をそれら
の部分に許容するためにプリセツトされ
る。
25秒 全水蒸気は、オフにされ、そして真空
（750cfm（約21m3／分）において約７イン
チ（約18cm）水柱）が、ダイ２１ａにおけ
る穴３８ａにより引き込み開始される。
30秒 真空は、オフにされ、そしてダイ２１ａ
は、ワークピースから上昇され、サイクル
を終了する。
結果の室内装飾成形クツシヨンは、自動車にお
いてバケツト形座席のための座席クツシヨンとし
て使用される。
JP62503193A 1986-06-05 1987-05-18 クツシヨン・フオームを成形しかつ覆うための装置及びプロセス Granted JPS63503449A (ja)

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