NO151400B - Fremgangsmaate til formgiving og belegging av en konstruksjonsdel av skumplast - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til formgiving og belegging av en konstruksjonsdel av skumplast.

CH-PS 289 307 beskriver en fremgangsmåte til fremstilling av konstruksjonselementer av duroplastisk skumplast, hvis overflate minst i et delområde er belagt med et dekksjikt. Til fremstilling av disse deler anvendes det en hulform, hvis innervegg er kledd med det fremtidige dekksjikt. Deretter anbringes det i den på denne måte forberedte form av reak-sjonsblanding av den plast som skal anvendes, hvilken reak-sjonsblanding oppskummer mer eller mindre spontant og her-

ved under utfylling av det tilsvarende hulrom inngår en fast forbindelse med dekksjiktene. Det tilveiebragte materialstykke oppvarmes så inne i formen, hvorved dets kjemiske herdning påskyndes. Da denne prosessens varighet ikke kan nedsettes etter forgodtbefinnende, er det vanlig å tilordne en sentral anordnet doserings- og innsprøytings-maskin for de enkelte plastkomponenter et flertatt av hulformer som forberedes i en eksakt avstemt tidsrytme, fylles med reaksjonsblandingen, oppvarmes fullt ut og tømmes.

Den på denne måte oppnådde mengdeutporsjonering pr. tids-enhet er i det vesentlige avhengig av antallet av de dis-ponerte hulformer og fordi anskaffelsesprisen for disse har en underordnet størrelsesorden i sammenligning med kostnadene til de fremgangsmåteteknisk uungåelig påkrevde innretninger eksisterer det foruten av produktivitets-

grunner også av rentabilitetsgrunner en viss tvang til bygging av anlegg med et større antall hulformer. Når det gjelder bestemte produksjoner, eksempelvis slike som er underkastet et omfangsrikt typeprogram henholdsvis bredspektrede størrelsesserier innenfor de enkelte typer, resulterer det herav imidlertid betydelige vanskeligheter som særlig av økonomiske grunner vanskeliggjør eller utelukker anvendelse av denne fremgangsmåte.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte til formgiving og belegg-

ing av en konstruksjonsdel av skumplast ved hvilken arten

og den relative størrelse av den pålagte flåtestruktur i stor utstrekning forblir overlatt den frie bedømmelse og som, betinget av overholdelse av korte takttider sikrer især økonomisk fremstilling av konstruksjonsdeler fra ofte skiftende typeprogrammer henholdsvis omfangsrike størrelsesserier.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte til fremstilling av en konstruksjonsdel ved hvilken et råemne av en oppskummet, nettdannet polyetylen med lukkede celler oppvarmes til myk-gjøring på overflaten, og hvor det på råemnets overflate deretter påføres og inntrykkes et arkformet materiale,

idet fremgangsmåten er karakterisert ved at råemnet oppvarmes på overflaten til oppnåelsen av en temperatur mellom 150

og 250°C og i området ved kjernesonen til oppnåelsen av en temperatur mellom 70 og 120°C, og at råemnet og det arkformede materiale legges inn i en åpnet hulform, som lukkes og derved danner en fast forbindelse mellom de to deler og tilveiebringer formen for den ferdige konstruksjonsdel, hvoretter denne avkjøles og tas ut av hulformen.

Som særlig fordelaktig har det vist seg når det som råemne anvendes et banemateriale eller en banetilskjæring som i tilfelle er oppbygd av flere sjikt og hvis sjikt kan ha en i tilfelle innbyrdes avvikende voluinvekt. Det har vist seg å være særlig hensiktsmessig når råemnet oppvarmes ved hjelp av infrarøde stråler, og det oppnås overordentlig fordelaktige resultater når denne oppvarming gjennomføres slik at råemnets overflate flytendegjøres ned til en dybde på 1 mm, mens kjernesonen får en plastisk formbarhet.

I henhold til en spesiell utførelsesform kan det som den flåtestruktur som skal pålegges, anvendes et banemateriale eller en banetilskjæring, og i hulformens forskjellige områder skal det anvendes banematerialer eller banetilskjæringer som i tilfelle med hensyn til fysikalske og/eller kjemiske egenskaper avviker fra hverandre. I henhold til ytterligere en utførelsesform kan det som flåtestruktur anvendes et i tilfelle på forhånd profilert flateelement med høy mekanisk fasthet. Flåtestrukturen består fortrinnsvis av metall, tre, kunststoff, lær, skinn og/eller et kombinasjonsmateriale av disse materialer. I henhold til en annen utførelsesform kan det anvendes en flåtestruktur som har høy fleksibilitet og/eller dyptrekningsegenskaper, spesielt i form av en folie og/eller en tekstilflatestruktur av natur-lige og/eller syntetiske materialer.

For fremstilling av mange arbeidsstykker har det vist seg fordelaktig å utstyre hulformen med skjære- og/eller prege-verktøy som betjenes parallelt med eller i tilslutning til lukkebevegelsen. Videre har det vist seg fordelaktig, når hulformen i den øvre og/eller i den nedre formhalvpart har åpninger som i tilfelle kan være utstyrt med en vakuum-og/eller trykklufttilkopling.

Anvendelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av fremstilling av en skos underdel. Dog er dens anvendelse selvfølgelig ikke begrenset til fremstilling av slike deler, men det finnes et flertall av ytterligere anvend-elsesmuligheter som det kreves beskyttelse for innen patentkravenes ramme.

Skounderdeler sammenklebes konvensjonelt av flere, enkelt-vis utstansede deler. De består særlig av en bindesåle,

av en mer eller mindre anatomisk formet fotseng samt av

et dekksjikt for denne fotseng. Med hensyn til de

i materialer som har blitt benyttet, har det særlig kommet

til anvendelse lærfibermaterialer, ekte lær henholdsvis kunstlær, samt materialer på cellulosebasis. Ved siden av tvangen til en håndverkslignende fremstillingsmetode

har det med dette riktignok vært forbundet den ulempe

ag en-anatomisk riktig utformet fotseng neppe har kunnet fremstilles slik på en økonomisk måte.

I henhold til oppfinnelsen anvendes det nå for utforming av

fotsengen en termoplastisk plast som er oppskummet med lukkede celler. Særlig fordelaktig er anvendelse av nettdannet poly-olefinskum med lukkede celler, særlig anvendelse av nettdannet polyetylenskum med lukkede celler, hvorved deres spesifikke vekt kan variere innenfor en vid ramme, men spesielt ligger i et område 30-300 kg/m 3.

Volumet av det råemnet som skal plasseres i formen skal ifølge oppfinnelsen i det vesentlige tilsvare det ferdige materialstykkets volum. Da det, betinget av verktøyets kontur, er satt grenser for råemnenes utvidelse i horisontal retning, er det påkrevd å variere deres tykkelse, noe som eksempelvis kan foretas ved at flere lag av et tilsvarende flatemateriale sammenføyes. For oppnåelse av spesielle egenskaper hos det ferdige materialstykke, eksempelvis i svingningsteknisk henseende, er det herved uten videre mulig å bruke materialer med innbyrdes avvikende spesifikk vekt.

Materialet anvendes overveiende i baneform, og på denne

måte kan det oppnås en overordentlig høy grad av automatisering ved gjennomførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Uavhengig herav er det imidlertid innenfor den foreliggende oppfinnelses ramme også mulig i tilfelle å anvende spesielt tilpassede banetilskjæringer eller rå-emner med en annen form.

Det i tilfelle på en av de ovenfor beskrevne måter forberedte råemne oppvarmes deretter intensivt, hvorved det i henhold til oppfinnelsen er av vesentlig betydning å frembringe et helt bestemt temperaturtorløp over råemnets tverrsnitt. Mens overskridelse av smeltepunktet er helt nødvendig, særlig i området for dets overflater som skal belegges, skal det i kjernesonens område kun oppnås plastisk formbarhet. Dette betyr med hensyn til anvendelse av et nettdannet polyetylenskum med lukkede celler for utforming av råemnet at overflaten bør ha en temperatur på ca. 150-250°C, mens kjernesonen på ingen måte bør over-skride temperaturområdet fra 70-120°C. Med hensyn til den tekniske realisering av en slik oppvarming eksisterer det forskjellige muligheter. Spesielt gunstige resultater er blitt oppnådd under anvendelse av infrarøde stråleinnretninger som har vært anbragt direkte i nærheten av overflaten av den skumplast som skulle oppvarmes.

Deretter plasseres det oppvarmede råemne sammen med den eller de flåtestrukturer som skal belegges, i en hulform, som lukkes umiddelbart og som i tilfelle evakueres. Under denne prosess oppstår det under dannelse av det ferdige materialstykkets form en fast forbindelse av råemnets overflate med de deler som skal belegges, og disse presses i tilfelle under forandring av sin form fast mot hulformens innervegg. Betinget av den påfølgende nedkjøling, taper plasten sin fortsatte flyteevne, og det ferdige materialstykket kan tas ut umiddelbart, en prosess, som eksempelvis på en enkel måte kan automatiseres ved hjelp av innblåsing av trykkluft under materialstykket. Ved forholdsvis høy taktfølge tjener denne trykkluft dessuten til å holde de benyttede verktøys temperatur innenfor de i fremgangsmåte teknisk henseende gunstige grenser. Bruk av skjære-og/eller pregeverktøy i forbindelse med formverkfcøyet har spesielt til hensikt å unngå den hittil påkrevde separate beskjæring av materialstykkenes kanter. På

denne måte oppnås det i henhold til oppfinnelsen ytterligere en forbedring av fremgangsmåtens økonomi.

Med hensyn til de flåtestrukturer som skal pålegges eksisterer det overordentlig vidtgående muligheter, da de i henhold til oppfinnelsen anvendte nettdannede pqly-olefinskummed lukkede celler, i tilfelle under anvendelse av klebeformidlere, har utmerkede bindeegenskaper overfor alle materialer hvis bruk er aktuell. Deres spesifikke utvalg resulterer således av de spesfikke krav som på vedkommende område stilles til belegget.

Fordi bindsålen i en skos underdel først og fremst har den oppgave å gi skoen i sin helhet høy mekanisk stabilitet, er spesielt relativt stive materialer, eksempelvis lærfibermaterialer, egnet til dette formål. Materialer av denne

art har imidlertid ofte en for høy egenstabilitet for å kunne formes ved hjelp av skummet. I disse tilfelle er det nødven-dig å tilpasse delene i en separat pregeprosess før plasser-ingen i hulformen til dennes konturer. Når det til dette brukes materialer hvis spesifikke varme ligger meget høyt, eksempelvis metalliske materialer, kan det være nødvendig før anbringelse i formen i tilfelle å foreta en lett for-oppvarming.

Da overflatebelegging av skounderdeler i likhet med foring inne i skoen i stor utstrekning bestemmes av estetiske synspunkter, kan det til dette anvendes lette flåtestrukturer med høy fleksibilitet og dyptrekningsegenskaper, eksempelvis i form av folier eller i form av tekstile flåtestrukturer. Spesielt gode resultater oppnås ved anvendelse av termo-plastiske materialer. Ved siden av dette kan utmerket kon-turskarphet, særlig i området for det oppnådde formlegemes kantsoner, begunstiges ved at formhalvpartene evakueres under og i tilslutning til lukkeprosessen.

Den spesielle fordel med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen består i at automatisering er mulig med relativt enkle midler. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen arbeider med korte takttider i en størrelsesorden på 5 sekunder, og det sikrer ved anvendelse av universalverktøy ved siden av høy produksjonsevne en forbløffende enkel og økonomisk gunstig mulighet for endring av fremstillings-programmet.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en konstruksjonsdel ved hvilken et råemne av en oppskummet, nettdannet polyetylen med lukkede celler oppvarmes til mykgjøring på overflaten, og hvor det på råemnets overflate deretter påføres og inntrykkes et arkformet materiale, karakterisert ved at råemnet oppvarmes på overflaten til oppnåelsen av en temperatur mellom 150 og 250°C og området ved kjernesonen til oppnåelsen av en temperatur mellom 70 og 120°C, og at råemnet og det arkformede materiale legges inn i et åpnet hulform, som lukkes og derved danner en fast forbindelse mellom de to deler og tilveiebringer formen for den ferdige konstruksjonsdel, hvoretter denne avkjøles og tas ut av hulformen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at råemnet oppvarmes ved hjelp av infrarøde stråler.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at oppvarmingen gjennomføres slik at råemnets overflate flytendegjøres ned til en dybde på 1 mm, mens kjernesonen får en plastisk formbarhet.