NL1008800C2

NL1008800C2 - Matrijssamenstel voor het vormen van een voorwerp met een voorafbepaalde afmeting met een huid en een binnen de huid gelegen vulmiddel.

Info

Publication number: NL1008800C2
Application number: NL1008800A
Authority: NL
Inventors: Gordon George Green
Original assignee: Pacific Basin Technoplating B
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-10-05

Description

Matrijssamenstel voor het vormen van een voorwerp met een voorafbepaalde afmeting met een huid en een binnen de huid gelegen vulmiddel.

5 De uitvinding heeft betrekking op een matrijssamenstel voor het vormen van een voorwerp met een voorafbepaalde afmeting met een huid en een binnen de huid gelegen vulmiddel.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk matrijssamenstel.

10 In de zestiger jaren introduceerde de Davidson Rubber company een ontwerp voor een armleuning voor motorvoertuigen die was gevormd uit één deel met een huid uit vinyl in de vorm van imitatieleer. De bekende armleuning wordt vervaardigd met een roterend vormprocédé en is versterkt met een stijve metalen of kunststof ondersteuning voor 15 bevestiging aan het portier van het voertuig. Hierbij wordt polyurethaanschuim in dezelfde matrijs gespoten waarin de huid is gevormd zodat het polyurethaanschuim na het uitharden aan de huid hecht. Het voordeel van een dergelijke constructie is dat deze uit één deel is gevormd en dat door de toepassing van gegalvaniseerde 20 productiematrijzen uit één deel, geen verbindingsnaden worden gevormd. Verder is het oppervlak identiek in aanblik aan met de hand gestoffeerd leer, voelt de armleuning zacht aan en is de armleuning opgevuld zoals bij een gewone stoel.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in 25 een matrijssamenstel voor het op economische en efficiënte wijze vormen van een voorwerp met een huid waarbij het voorwerp zonder noemenswaardige spanningen kan worden vervaardigd. Het is een verder doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een matrijssamenstel waarmee op eenvoudige en 30 efficiënte wijze een productiematrijs voor voorwerpen met een huid, zoals bijvoorbeeld armleuningen of hoofdsteunen in motorvoertuigen, kan worden vervaardigd.

Hiertoe heeft het matrijssamenstel volgens de onderhavige uitvinding als kenmerk dat het matrijssamenstel een eerste matrijs 35 omvat met een afmeting die enigszins groter is dan de afmeting van het voorwerp, met een matrijswand met een textuur, en een tweede matrijs met een holte met een hoofdzakelijk vlakke wand en met althans nagenoeg de afmetingen van het voorwerp voor het opnemen van 1 008800 2 een in de eerste matrijs gevormde huid en een binnen de huid aangebracht uithardend vulmiddel. In de eerste matrijs wordt een huid gevormd met een voorafbepaalde oppervlakstextuur, zoals bijvoorbeeld een imitatielederen textuur, welke huid na het vormen een bepaalde 5 mate van krimp vertoont, bijvoorbeeld 2%. Een tweede matrijs met een gladde wand heeft de afmetingen van het te vormen voorwerp. Bij plaatsing van de uitgeharde en gecontraheerde huid in de tweede matrijs zal deze huid nauwsluitend tegen de gladde matrijswand aan komen te liggen wanneer het vulmiddel in de tweede matrijs wordt 10 ingebracht, zoals bijvoorbeeld expandeerbaar polyurethaanschuim. In de tweede matrijs hardt het vulmiddel uit en hecht zich aan de huid waarbij nauwkeurig gedefinieerde afmetingen van het voorwerp worden verkregen zonder noemenswaardige spanningen.

Bij voorkeur is de eerste matrijs een rotatievormmatrijs zodat 15 de huid door het inbrengen van bijvoorbeeld een vinylhars als PLASTISOL of in poedervorm, onder verhitting van de matrijs en gelijktijdige rotatie daarvan kan worden gevormd tegen de getextureerde matrijswand. Na het afkoelen kan de huid uit de eerste matrijs worden verwijderd en in de tweede matrijs worden ingebracht. 20 Bij voorkeur is de eerste matrijs gevormd door middel van galvaniseren.

Bij voorkeur omvat de tweede matrijs een metalen buitenzijde met een kunststof binnendeel met een gladde wand en met de vorm van het voorwerp.

25 Een werkwijze voor het vervaardigen van een matrijssamenstel volgens de onderhavige uitvinding omvat de stappen van a. bepaling van de mate van krimp van de het huidmateriaal na het uitharden daarvan, b. het vervaardigen van een eerste origineel van het voorwerp met 30 een afmeting die groter is dan het te vormen voorwerp, met een verschil in afmeting dat overeenstemt met de mate van krimp van het huidmateriaal, c. het aanbrengen van een textuur op het in stap b gevormde eerste origineel, 35 d. het door een af druk van het onder c gevormde eerste origineel vormen van een eerste matrijs, e. het vormen van een tweede origineel met afmetingen die overeenstemmen met de afmetingen van het te vormen voorwerp, en '100880 0 * 3 f. het door een afdruk van het onder e gevormde tweede origineel vormen van een tweede matrijs.

Bij voorkeur wordt de eerste matrijs vervaardigd door het vormen van een kunststof of rubberen tussenmatrijs rondom het eerste 5 origineel en het vervolgens daarin vormen van een kunststof origineel en het op het kunststof origineel galvanisch afzetten van een metaallaag, gevolgd door smelting van het kunststof origineel.

De tweede matrijs kan worden gevormd door het tweede origineel in een stijve houder in te gieten met een uithardende massa gevolgd 10 door verwijdering van het tweede origineel. Doordat de uithardende massa, die de matrijswand vormt van de tweede matrijs, niet zal worden onderworpen aan hoge temperaturen of drukken kan hiervoor met voordeel een kunststof worden toegepast. Een geschikte kunststof hiervoor is bijvoorbeeld Araldite SW404 verkrijgbaar van de firma 15 CIBA.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening waarin

Figuur 1 een armleuning toont gevormd met een matrijssamenstel volgens de onderhavige uitvinding en 20 Figuur 2 een schematische weergave toont van het proces voor het vormen van een matrijssamenstel volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 1 toont een armleuning 1 voor een motorvoertuig, gevormd uit twee delen, een armleuningdeel 2 en een handgreepdeel 3. Ieder 25 deel van de armleuning 1 omvat een huid 4,4' en een binnen de huid gelegen uitgehard vulmiddel 5,5' zoals bijvoorbeeld uitgehard polyurethaan zoals verkrijgbaar van ICI onder aanduiding DALTORIM ED 12160, met een hardheid tussen 35 aen 45 shore en een dichtheid van ca. 370 g/cm3. Ieder armleuningdeel omvat een aantal boringen 30 6,6',6'' voor bevestiging van de armleuning 1 tegen een portier. De armleuning kan eveneens uit één deel zijn gevormd.

Figuur 2 toont de werkwijze voor het vervaardigen van een matrijssamenstel voor het vervaardigen van voorwerpen voorzien van een huid en een binnen de huid gelegen vulmiddel zoals de armleuning 35 getoond in figuur 1.

De eerste stap is de vervaardiging van een model 10, bijvoorbeeld van hout, met behulp van een computergestuurde draaibank in een CAD-systeem waarbij de data voor het model zijn opgeslagen op 1008800 4 een drager zoals bijvoorbeeld een magneetband. Dit houten model met de exacte afmeting van het te vormen voorwerp is weergegeven bij f in figuur 2. Dit model is wat vorm en afmeting betreft een exacte replica van het te vormen voorwerp. Aangezien bij het roterend vormen 5 van de vinylharsen voor de vervaardiging van de huid, deze huid in aanzienlijke mate contraheert (1-2%), wordt bij a in figuur 2 een tweede model 11 van het te vormen voorwerp gevormd dat enigszins groter is dan het uiteindelijk te vormen voorwerp. De mate waarin de afmetingen van het model bij 2a verschillen van die van het 10 uiteindelijk te vormen voorwerp hangt, af van de contractie van de toegepaste huid.

Voordat het model bij a in figuur 2 wordt gevormd moet daarom de mate van contractie van de huid worden vastgesteld. Hiertoe wordt het materiaal waaruit de huid wordt gevormd eerst in een gladde 15 metalen mal geplaatst met een rechthoekige vorm en een afmeting van 300 mm x 50 mm x 5 mm en wordt deze mal verhit totdat de hars gelering en uitharding ondergaat bij dezelfde temperaturen die worden toegepast bij het roterend vormprocédé. Vervolgens wordt de mate van krimpen vastgesteld waarna het model 11 volgens figuur 2a wordt 20 gevormd. Bij toepassing van vinyl als huid is de afmeting van het model 11 bij 2a ongeveer 2% groter dan het uiteindelijk gevormde voorwerp.

Vervolgens wordt in stap 2b op het model 11 een bekleding 13 aangebracht met een oppervlaktetextuur van bijvoorbeeld leer. De 25 bekleding 13 kan zijn gevormd uit leer of imitatieleer en wordt met de hand aangebracht of met behulp van vacuümtechnieken. Vervolgens wordt in stap 2c een siliconenrubberen mantel 14 aangebracht om de kern 11 met daarop de bekleding 13. In stap 2d wordt in de siliconenrubberen matrijs 14 een kunsthars gegoten zoals bijvoorbeeld 30 "UREOL" verkrijgbaar van de firma CIBA of een hars met gelijksoortige eigenschappen dat zonder noemenswaardige contractie uithardt en dat zeer vormstabiel is. De bewerking bij stap 2d wordt herhaald tot het gewenste aantal originelen 15 is gevormd voor het vormen van het aantal matrijzen dat nodig is bij de productie van het voorwerp. In 35 stap 2e wordt het oppervlak van het origineel 15 dat is gevormd in stap 2d bedekt met een metaallaag 16 van nikkel of koper met een dikte tussen 1 en enkele millimeters, bijvoorbeeld door middel van galvaniseren. Hiermee is de eerste matrijs 17 gevormd voor het 1008800 5 roterend vormen van de huid 23 in stap 2f.

Na het aanbrengen van de metaallaag 16 op het kunsthars origineel 15 wordt de kunstharskern verwijderd door deze bijvoorbeeld te smelten. Met behulp van de eerste matrijs 17 worden vinylhuiden 23 5 gemaakt door middel van een roterend vormprocédé waarbij deze na het afkoelen een mate van samentrekking vertonen die overstemt met het verschil in afmeting tussen het model 2a en het model 59. In stap 2h wordt met behulp van het model 10, dat de afmetingen heeft die exact overeenstemmen met die van het te vormen voorwerp, de tweede matrijs 10 18 gevormd die bestaat uit een aluminium buitenzijde 19 die inwendig is bekleed met een laag kunsthars, 21 zoals bijvoorbeeld Araldite SW404 zoals verkrijgbaar van de firma CIBA. Na het uitharden van de Araldiet kunsthars wordt het model 10 verwijderd. De met de eerste matrijs 17 gevormde huid 23 wordt vervolgens in stap 2i in de holte 15 20 van de tweede matrijs 18 geplaatst. Vervolgens wordt de holte 20 gevuld met een uithardend polyurethaan 24 zodat het uiteindelijke product 22 wordt gevormd met de huid 23 en het vulmiddel 24.

Hoewel de uitvinding is beschreven aan de hand van een armleuning, is de uitvinding hier niet toe beperkt en kan deze 20 eveneens worden toegepast voor bijvoorbeeld autosturen, hoofdsteunen en dergelijke. Tevens is de uitvinding niet beperkt tot de combinatie van een huid uit vinyl en een vulmiddel uit polyurethaan maar zijn andere combinaties eveneens mogelijk waarbij bijvoorbeeld glasvezels of minerale vezels kunnen worden toegevoegd aan het 25 polyurethaanschuim om dit te verstevigen.

1 00880(1

Claims

1. Hatrijssamenstel voor het vormen van een voorwerp (1,22) met een voorafbepaalde afmeting met een huid (4,4',23) en een binnen de 5 huid gelegen vulmiddel (5,5',24), met het kenmerk. dat het matrijssamenstel een eerste matrijs (17) omvat met een afmeting die enigszins groter is dan de afmeting van het voorwerp, met een matrijswand met een textuur, en een tweede matrijs (18) met een holte met een hoofdzakelijk vlakke wand en met althans nagenoeg de 10 afmetingen van het voorwerp voor het opnemen van een in de eerste matrijs (17) gevormde huid (23) en uithardend vulmiddel (24).

2. Matrijssamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste matrijs (17) een rotatievormmatrijs omvat. 15

3. Matrijssamenstel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de eerste matrijs (17) een gegalvaniseerde matrijs omvat.

4. Matrijssamenstel volgens een der voorgaande conclusies, met het 20 kenmerk, dat de tweede matrijs (18) een metalen buitenzijde (19) omvat met een kunststof binnendeel (21) met een gladde wand en met de vorm van het voorwerp.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van een matrijssamentstel voor 25 het vormen van een voorwerp met een vooraf bepaalde afmeting met een huid en een binnen de huid gelegen vulmiddel, omvattende de stappen van a. bepaling van de mate van krimp van de het huidmateriaal na het uitharden daarvan, 30 b. het vervaardigen van een eerste origineel van het voorwerp met een afmeting die groter is dan het te vormen voorwerp, met een verschil in afmeting dat overeenstemt met de mate van krimp van het huidmateriaal, 35 c. het aanbrengen van een textuur op het in stap b gevormde eerste origineel, d. het door een af druk van het onder c gevormde eerste origineel vormen van een eerste matrijs, .1008800 f \ e. het vormen van een tweede origineel met een afmeting die overeenstemt met de afmeting van het te vormen voorwerp, en f. het door een afdruk van het onder e gevormde tweede origineel vormen van een tweede matrijs. 5

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste matrijs wordt gevormd door het vormen van een rubberen of kunststof tussenmatrijs om het eerste origineel, het vervolgens daarin vormen van een kunststof origineel en een op het kunststof origineel 10 galvanisch afzetten van een metaallaag, gevolgd door smelting van het kunststof origineel.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de tweede matrijs wordt gevormd door het in een stijve houder ingieten 15 van het tweede origineel met een uithardende massa gevolgd door verwijdering van het tweede origineel.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk. dat de uithardende massa Araldite omvat. 20 1008800