DE3637680A1 - Verfahren zur herstellung geschaeumter gegenstaende mit laminat-struktur - Google Patents
Verfahren zur herstellung geschaeumter gegenstaende mit laminat-strukturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ge
schäumter Gegenstände mit Laminat-Struktur gemäß dem
Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstel
lung von Kissen für Kraftfahrzeug-Sitze, in denen geschäum
te Lagen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaf
ten zu einer Einheit verbunden sind.
Zur Erfüllung der Anforderungen an eine Verbesserung des
Sitzgefühles in Kraftfahrzeugen ist ein Sitzkissen vor
geschlagen worden, das eine weiche geschäumte Lage auf
einer Seite, die in Berührung mit dem menschlichen Körper
steht, und eine starre geschäumte Lage auf der gegenüber
liegenden Seite aufweist. Ein Sitz dieser Art ist weich
bei Berührung und wird härter beim Niedersetzen, so daß
ein komfortables und stabiles Sitzgefühl erzielt wird.
Das Kissen ist durch verschiedene Verfahren hergestellt
worden, etwa durch ein Verfahren, bei dem weicher Schaum
und harter Schaum getrennt hergestellt, geschnitten und
miteinander mit Hilfe von Klebstoff verbunden worden sind.
Ein weiteres bekanntes Verfahren bestand darin, eine ge
trennt hergestellte erste Lage in eine Form zu legen und
eine zweite Lage auf diese aufzubringen. Diese Verfahren
besaßen jedoch eine geringe Produktivität und führten zu
hohen Herstellungskosten. Der verwendete Klebstoff wird
hart, so daß ein unangenehmes Sitzgefühl entsteht.
Die offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nummer
55-96195 und 59-138423 haben Verfahren vorgeschlagen,
durch die diese Probleme überwunden werden konnten. Diese
Verfahren umfassen gemäß Fig. 24 bis 26 das Eingießen ei
nes ersten schäumbaren, flüssigen Gemisches 2 (im folgen
den vereinfacht Material genannt) in eine Form 1 und so
dann das Eingießen eines zweiten schäumbaren, flüssigen
Gemisches 3 (im folgenden zweites Material genannt) auf
das erste Material 2 zu einem Zeitpunkt, zu dem das erste
Material 2 aufschäumt. Bei diesem Verfahren dringt das
zweite Material 3 durch das erste Material 2 hindurch,
dessen spezifisches Gewicht während des Schäumungsvorgan
ges abnimmt, und gelangt an den Boden der Form, an dem es
ausschäumt.
Da jedoch das zweite Material 3 über das erste Material 2
gegossen wird, während sich dieses im Schäumungsvorgang
befindet, vermischt sich das zweite Material 3 mit dem er
sten Material 2 im Eingießbereich A. Das entstehende Pro
dukt weist daher eine gemischte Schicht aus einer ge
schäumten Lage 2′ aus dem ersten Material 2 und einer ge
schäumten Lage 3′ aus dem zweiten Material 3 im Eingieß
bereich A auf, wie insbesondere in Fig. 27 gezeigt ist.
Dies beeinträchtigt mehr oder weniger stark das Sitz
gefühl, da die Elastizität im Eingießbereich A von der
jenigen der anderen Bereiche abweicht.
Im übrigen hat das zweite Material 3, das durch das erste
Material 2 während dessen Schäumungsvorgang hindurchdringt,
Schwierigkeiten, sich am Boden der Form 1 auszubreiten,
so daß die Tendenz besteht, daß das zweite Material in
einer dickeren Schicht im Eingießbereich A verbleibt
und in Abstand hierzu nur in dünnerer Lage vorhanden
ist. Auf diese Weise entsteht eine ungleichförmige Dicke
gemäß Fig. 27. Dies beeinträchtigt den Komfort.
Bei dem obigen Verfahren wird das zweite Material, das
unter das erste Material gelangt, durch den Schäumungs
druck des ersten Materials zusammengedrückt, so daß die
geschäumte Lage aus dem zweiten Material in der Regel här
ter als gewünscht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstel
lung eines geschäumten Gegenstandes mit Laminat-Struktur
zu schaffen, bei dem die geschäumten Lagen glatt und flexi
bel und an ihrer Grenzfläche integral miteinander verbun
den sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einer ersten Aus
führungsform durch ein Verfahren nach dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Im einzelnen wird eine Form mit einem Hohlraum verwendet,
der durch eine senkrechte, am Boden montierte Rippe vorge
gebener Höhe in wenigstens zwei Blöcke unterteilt ist.
Schäumbare flüssige Gemische werden in die einzelnen Blöc
ke in Mengen eingegossen, die es ermöglichen, daß eines
der schäumbaren Materialien das andere schäumbare Material
während des Schäumungsvorganges überdeckt, so daß der ent
stehende Schaum eine Laminat-Struktur aufweist, deren Grenz
fläche zwischen den geschäumten Lagen glatt und angenehm
in der Berührung ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7. Im einzelnen
wird bei diesem Verfahren die Form derart angeordnet, daß
ein Teil der Bodenfläche des Hohlraumes geneigt ist. Ein
erstes schäumbares Material wird in den Hohlraum einge
gossen. Anschließend wird ein zweites schäumbares Material
in einer Position hinzugegeben, die oberhalb und seitlich
der Oberfläche des ersten schäumbaren Materials liegt. Die
ses zweite, auf den geneigten Boden der Form gegossene
Material, das während des Beginns des Schäumens des er
sten Materials hinzugegeben wird, gleitet unter das schäum
bare erste Material.
Entsprechend der ersten Ausführungsform wird der Hohlraum
durch Rippen am Boden unterteilt. Dadurch entstehen ge
trennte Blöcke, in denen die jeweiligen Materialien zu
Beginn frei ausschäumen können. Auf diese Weise kann die
Härte der zweiten geschäumten Lage, die unter der ersten
geschäumten Lage liegt, gesteuert werden, so daß das End
produkt eine stabile Qualität aufweist. Die beiden einge
gossenen Materialien berühren einander erst, wenn sie zu
einem bestimmten Grade polymerisiert und geschäumt sind,
so daß eine Vermischung verhindert wird. Dies ist deshalb
vorteilhaft, weil die geschäumten Lagen mit glatter, flexib
ler Grenzfläche verbunden werden, so daß ein komfortables
Sitzgefühl gewährleistet ist.
Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der das
zweite Material über den geneigten Formboden unter das
schäumende, spezifisch leichter gewordene erste Material
eindringt, wird das zweite Material ebenfalls nicht mit dem
ersten Material vermischt, und es bildet sich eine klare
Grenzfläche zwischen beiden. Da das zweite Material über
die geneigte Bodenfläche strömt, verteilt es sich gleich
mäßig über den unteren Bereich der Form, bevor es zu schäu
men beginnt. Die Schicht aus dem zweiten Material erhält
daher eine gleichförmige Dicke. Der erzielte Gegenstand
besitzt daher ebenfalls eine gute Laminat-Struktur.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein Beispiel für
eine Form zur Herstellung eines ge
schäumten Gegenstandes mit Laminat-
Struktur entsprechend einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein entsprechender Schnitt ent
lang II-II in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt in einem Schnitt das Ein
gießen der Materialien in die Form;
Fig. 4 und 5 zeigen in entsprechenden Schnittdar
stellungen die Schäumungsstufen der
Materialien;
Fig. 6 zeigt in entsprechendem Schnitt den
Abschluß des Schäumungsvorganges;
Fig. 7 ist ein Schnitt durch den fertigge
stellten Formling entsprechend einer
ersten Ausführungsform;
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf eine Form
zur Verwendung für ein zweites Beispiel
der ersten Ausführungsform;
Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie
IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 veranschaulicht in einer Schnittdar
stellung das Eingießen der Materialien
in die Form;
Fig. 11 ist ein Schnitt, der die Vollendung
des Schäumvorganges zeigt;
Fig. 12 zeigt den fertiggestellten Formling
entsprechend der zweiten Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 13 bis 15 sind Schnittdarstellungen eines Bei
spiels zur Herstellung eines geschäum
ten Gegenstandes mit Laminat-Struktur
entsprechend einer zweiten Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch einen ge
schäumten Gegenstand nach dem Verfah
ren gemäß Fig. 13 bis 15;
Fig. 17 veranschaulicht in einem Schnitt
ein weiteres Beispiel der zweiten
Ausführungsform des erfindungsgemäs
sen Verfahrens;
Fig. 18 ist ein Schnitt durch einen gemäß
Fig. 17 geschäumten Gegenstand;
Fig. 19 bis 21 sind Diagramme zur Veranschaulichung
der Kompressions-Charakteristik des
geschäumten Gegenstandes gemäß Bei
spiel 3;
Fig. 22 veranschaulicht in einem Schnitt ein
herkömmliches Verfahren gemäß Ver
gleichsbeispiel 1;
Fig. 23 ist ein Schnitt durch einen geschäum
ten Gegenstand nach Vergleichsbei
spiel 2;
Fig. 24 bis 26 sind Schnittdarstellungen zur Veran
schaulichung eines herkömmlichen Ver
fahrens zur Herstellung eines geschäum
ten Gegenstandes;
Fig. 27 ist ein Schnitt durch einen geschäum
ten Gegenstand, der durch das Verfah
ren gemäß Fig. 24 bis 26 hergestellt
worden ist.
Fig. 1 bis 7 zeigen ein Beispiel für die Herstellung eines
geschäumten Gegenstandes nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung. Eine Form ist mit 11 bezeichnet. Die Form 11
weist einen quaderförmigen Hohlraum 14 auf. Der Hohlraum
14 wird durch einen Deckel 15 verschlossen, der strich
punktiert angedeutet ist.
Der Hohlraum 14 der Form 11 weist eine flache Bodenfläche
16 auf und wird durch eine U-förmige Rippe 17 in einen
ersten Block 18 und einen zweiten Block 19 unterteilt.
Der erste Block 18 umgibt den zweiten Block 19 mit Aus
nahme einer Seite. Die Rippe 17 ist dünn und weist eine
geringere Höhe auf als die Seitenwand 14 a des Hohlraumes
14. Außerdem ist die Höhe der Rippe 17 so gewählt, daß
sie der Höhe der Blöcke nach dem Einsetzen des Schäu
mungsprozesses entspricht, welche Höhe 20% oder mehr,
vorzugsweise 20 bis 70% des endgültigen Schäumungs
grades ausmacht. Wenn die Höhe der Rippe 17 so gewählt
ist, fließen die Materialien 20, 21, die in die Blöcke
18, 19 eingegossen worden sind, nicht über die Rippe hin
weg in den jeweils anderen Block. Die Materialien 20, 21
berühren einander, nachdem ein bestimmter Grad der Polymeri
sation oder Schäumung eingetreten ist, ohne daß sie sich
vermischen.
Sodann wird gemäß Fig. 3 eine erste schäumbare Zusammen
setzung (erstes Material 20) in den ersten Block 18 auf
einer Seite der Form 11 gegossen, welche Seite durch die
Rippe 17 abgetrennt ist. Ferner wird eine zweite schäum
bare Zusammensetzung (zweites Material 21) in den zweiten
mittleren Block 19 gegossen. Nach der ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung ist das erste und zweite
Material 20, 21 so zusammengesetzt, daß der Schäumungsgrad
des ersten Materials 20 größer ist. Zudem werden die einge
gossenen Mengen des ersten und zweiten Materials 20, 21
so bestimmt, daß das erste Material 20 in einer größeren
Menge eingegossen wird, so daß es aus dem ersten Block
18 mit größerer Geschwindigkeit über die Höhe der Form
11 aufschäumen kann. Bei dem Verfahren dieser Ausführungs
form wird die Menge des ersten Materials 20 für den ersten
Block derart bestimmt, daß die Höhe des ersten Materials
20 in dem ersten Block größer als die Höhe des zweiten
Materials 21 in dem zweiten Block 19 ist.
Die Materialien 20, 21 können zu unterschiedlichen Zeiten
eingegossen werden, jedoch werden sie bei dieser Ausfüh
rungsform im wesentlichen gleichzeitig eingegossen.
Die Materialien 20, 21 beginnen sodann zu schäumen. Wenn
der Schäumungsgrad der Materialien 20% oder mehr, vorzugs
weise 20 bis 70% des endgültigen Schäumungsgrades erreicht
hat, überströmen die Materialien 20, 21 die Rippe 17 und
berühren einander. Bei dieser Ausführungsform weist das
erste Material 20 eine größere Schäumungsgeschwindigkeit
auf, so daß es höher aufsteigt, wie in Fig. 4 gezeigt ist,
und die obere Oberfläche des zweiten Materials 21 bedeckt,
wie Fig. 5 zeigt. Schließlich überdeckt das erste Material
20 das zweite Material 21 vollständig und füllt den Hohl
raum 14. Auf diese Weise haben die Materialien 20, 21
die Schäumungsreaktion abgeschlossen, und der Formling
wird aus der Form 11 als geformter Gegenstand entnommen.
Der geformte Gegenstand weist eine Laminat-Struktur aus
einer ersten geschäumten Schicht 20′ aus dem Material und
einer zweiten geschäumten Schicht 21′ aus dem zweiten Mate
rial 21 auf, wie insbesondere in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn
das zweite Material 21 einen weichen Schaum ergibt, kann
der geschäumte Gegenstand als Kissen verwendet werden,
das sich bei Berührung weich anfühlt und beim Sitzen aus
reichend hart wird, so daß die sitzende Person zuverlässig
in ihrer Stellung gehalten wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der vorliegenden
Ausführungsform werden die Materialien 20, 21 in vorgegebe
nen Mengen in die Blöcke 18, 19 gegossen, die durch die
Rippe 17 unterteilt sind, so daß die Materialien 20, 21
am Anfang der Schäumung frei aufschäumen können. Folglich
kann die zweite geschäumte Lage 21′ aus dem zweiten Mate
rial 21, das sich unterhalb des ersten Materials 20 be
findet, mit dem gewünschten Härtegrad aufgeschäumt werden,
so daß ein geschäumter Gegenstand mit stabiler Qualität
entsteht. Das erste Material 20 und das zweite Material
21, die in die Blöcke 18, 19 beiderseits der Rippe 17 einge
gossen werden, berühren einander, nachdem sie in gewissem
Grade polymerisiert oder geschäumt sind, so daß eine Ver
mischung der Materialien 20, 21 verhindert wird. Die erste
geschäumte Lage 20′ aus dem ersten Material 20 und die
zweite geschäumte Lage 21′ aus dem zweiten Material 21
werden an der Grenzfläche B, die weich ist, miteinander
verbunden.
Da das erste Material 20 und das zweite Material 21
gleichzeitig in den Hohlraum 14 eingegossen werden, kann
der geschäumte Gegenstand mit kurzem Formzyklus wirt
schaftlich hergestellt werden.
Fig. 8 bis 12 zeigen ein anderes Beispiel für die erste
Ausführungsform der Erfindung, bei dem gleiche Bezugs
ziffern entsprechende Teile kennzeichnen.
Bei diesem Verfahren ist die Form 11 so gebaut, daß die
Bodenfläche 16 des Hohlraums 18 von der Außenseite der
Rippe her abfällt.
Wie Fig. 10 zeigt, wird das erste Material 20 in den er
sten Block 18 gegossen, der durch die Rippe 17 abgetrennt
ist, und das zweite Material 21 gelangt in den zweiten
Block 19.
Die Materialien 20, 21 beginnen mit der Schäumung, bei der
das erste Material 20 mit der Höhe und Schäumungsgeschwin
digkeit schneller aufsteigt und die obere Oberfläche des
zweiten Materials 21 bedeckt. Schließlich überdeckt das
erste Material 20 das zweite Material 21 vollständig,
und es füllt den Hohlraum 14, wie es in Fig. 11 gezeigt
ist. Nach Beendigung der Schäumungsreaktionen der Mate
rialien 20, 21 wird der Formling aus der Form 11 entnommen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der geschäumte Gegen
stand Haltebereiche 22 aus dem ersten Material auf, die
im wesentlichen in dreieckiger Querschnittsform auf gegen
überliegenden Seiten des Gegenstandes vorspringen, wie es
in Fig. 12 gezeigt ist.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen weist
die Form 11 lediglich zwei Blöcke 18, 19 auf, die an der
Bodenfläche 16 des Hohlraumes 14 unterteilt sind. Die Form
kann jedoch auch in mehrere Blöcke unterteilt sein.
Die Materialien müssen nicht gleichzeitig oder im wesent
lichen gleichzeitig in die Blöcke eingegossen werden. Viel
mehr kann nach Beendigung des Schäumungsvorganges des
ersten Materials das zweite Material eingegossen werden.
In diesem Falle verlängert sich der Formzyklus, und die
Produktivität nimmt ab, jedoch ist es vorteilhaft, daß
die Grenzfläche B zwischen der geschäumten Schicht aus
dem ersten Material und der geschäumten Schicht aus dem
zweiten Material keinerlei Hohlräume bildet. Da im übrigen
das zunächst eingegossene erste Material frei ausschäumen
kann, nimmt die Dichte ab, und es entsteht ein weicher
Schaum. Es kann daher erreicht werden, daß unter Verwen
dung von ein und demselben Material der erste und zweite
Schaum unterschiedliche Härtegrade aufweisen.
Fig. 13 bis 15 veranschaulichen ein Beispiel für die Her
stellung eines geschäumten Gegenstandes nach einer anderen
Ausführungsform der Erfindung. Die Form ist mit 31 bezeich
net. Sie weist einen quaderförmigen Hohlraum 34 auf. Der
Hohlraum 34 wird durch einen nicht gezeigten Deckel ver
schlossen. Der Hohlraum 34 besitzt eine flache Bodenfläche.
Bei dem Verfahren nach diesem Ausführungsbeispiel wird die
Form 31 so angeordnet, daß die Bodenfläche 35 geneigt ist,
wie es in Fig. 13 gezeigt ist. In dieser Stellung wird ein
erstes Material 32 in den unteren Bereich des Hohlraumes
34 eingegossen, wo es mit der Schäumung beginnt.
Anschließend wird ein zweites Material 30 in einer Posi
tion außerhalb der Oberfläche 32 a des ersten Materials 32
auf die geneigte Bodenfläche 35 gegossen, wie Fig. 14
zeigt. Das zweite Material 33 kann zum Zeitpunkt zwischen
dem Schäumungsbeginn des ersten Materials 32 und der Be
endigung dieses Schäumungsvorganges hinzugefügt werden,
vorzugsweise zu dem Zeitpunkt, wenn die Schäumung des
ersten Materials zu 5 bis 90% des endgültigen Schäumungs
grades eingetreten ist.
Das zweite Material 33 fließt über die Bodenfläche 35 nach
unten unter das erste Material 32, das sich im Schäumungs
vorgang befindet. Da das aufschäumende erste Material an
spezifischem Gewicht verliert, schwimmt es auf dem zwei
ten Material 33 auf.
In einigen Fällen ist es möglich, den Unterschied im spe
zifischen Gewicht zwischen den Materialien 32 und 33 da
durch zu erhöhen, daß dem zweiten Material 33 ein anorga
nisches Füllmaterial zugesetzt wird. Wenn das spezifische
Gewicht des zweiten Materials zunimmt, kann dieses leichter
unter das erste Material 32 eintreten.
Nach dem Eingießen des zweiten Materials kann die Form 31
waagerecht gestellt werden, sofern dies notwendig ist, wie
in Fig. 15 gezeigt ist. Die Materialien 32, 33 verteilen
sich aufgrund ihrer Fließfähigkeit waagerecht mit gleich
mäßiger Dicke, während der Schäumungsvorgang fortgesetzt
wird.
Der geschäumte Gegenstand, der durch das zuvor beschriebene
Verfahren erzielt wird, weist gemäß Fig. 16 eine geschäum
te Lage 32′ aus dem ersten Material 32 und eine geschäumte
Lage 33′ aus dem zweiten Material 33 mit einer Grenzfläche
B auf.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Beispiel für die zweite Ausfüh
rungsform der Erfindung. Dieselben Bezugsziffern kennzeich
nen entsprechende Teile, wie in Fig. 13 bis 16.
Bei dieser Ausführungsform weist die Bodenfläche 35 des
Hohlraums der Form 36 einen höheren mittleren Bereich 35 a
und seitliche Bereiche 35 b auf, die von dem mittleren Be
reich 35 a aus abfallen. Rippen 37 mit Schlitzen sind zwi
schen dem mittleren Bereich 35 a und den seitlichen Berei
chen 35 b ausgebildet.
Zur Herstellung eines geschäumten Gegenstandes mit Laminat-
Struktur unter Verwendung der Form 36 wird diese waagerecht
aufgestellt, da die seitlichen Bereiche 35 b an der Boden
fläche 35 der Form 36 geneigt sind.
Bei dieser Ausführungsform wird das erste Material 32 zu
nächst in seitliche Bereiche 34 a des Hohlraums 34 der Form
36 eingegossen. Nachdem die Schäumung des ersten Materials
begonnen hat, wird das zweite Material 33 in den Mittel
bereich 35 a in einer Menge eingegossen, die ausreicht,
damit die Rippen 37 überströmt werden, so daß das zweite
Material 33 entlang der geneigten seitlichen Bereiche 35 b
fließt und auf gegenüberliegenden Seiten unter das erste
Material 32 gelangen kann.
Der fertige Gegenstand weist gemäß Fig. 18 eine geschäumte
Schicht 32′ aus dem ersten Material 32 auf, die einen
dreieckigen Querschnitt besitzt und sich an gegenüberlie
genden Seiten befindet, sowie eine geschäumte Schicht 33′
aus dem zweiten Material 33, die sich von den Oberflächen
der geschäumten Schicht 32′ bis zum Mittelbereich erstreckt.
Die Erfindung soll in weiteren Einzelheiten anhand von Bei
spielen beschrieben werden, die jedoch nicht als einschrän
kend zu verstehen sind. Zugleich werden Vergleichsbeispiele
angegeben.
Zunächst wurde eine Form 11 gemäß Fig. 1 und 2 herstellt.
Der Hohlraum 14 hatte eine Tiefe von 70 mm, eine Breite von
400 mm und eine Länge von 400 mm. Die U-förmige Rippe 17
wies eine Höhe von 30 mm auf und befand sich in senkrech
ter Anordnung auf der Bodenfläche 16 der Form 11. Der
zweite Block 19, der durch die Rippe begrenzt war, hatte
eine Tiefe von 30 mm, eine Breite von 250 mm und eine Länge
von 250 mm.
Diese Form wurde waagerecht aufgestellt, und 300 g des
zweiten Materials 21 wurden in den zweiten Block 19 gegos
sen. Unmittelbar danach wurden 500 g des ersten Materials
20 in den ersten Block gegossen. Die Zusammensetzung der
beiden Materialien 20, 21 ist in der folgenden Tabelle 1
wiedergegeben.
Das erste und zweite Material wurden in etwa 10 Sekunden
cremig und begannen zu schäumen. Die Schäumungs
geschwindigkeit des zweiten Materials 21 war geringer als
diejenige des ersten Materials 20. Bei etwa 5 Sekunden nach
dem Schäumungsbeginn dehnte sich das erste Material 20
über das obere Ende der Rippe 17 aus, deren Höhe 30 mm be
trug. Das zweite Material 21 überschritt das obere Ende
der Rippe 17 nach 6 Sekunden.
Zu diesem Zeitpunkt gelangten das erste Material 20 und
das zweite Material 21 in Berührung. Die Schäumungsge
schwindigkeit des ersten Materials 20 erhöhte sich weiter,
während die Schäumungsgeschwindigkeit des zweiten Materials
21 nach und nach abnahm. Zu diesem Zeitpunkt wurde der
Deckel 15 auf die Form gesetzt, und die Form wurde eine
Minute lang bei Raumtemperatur stehengelassen und zum
Aushärten für 10 Minuten in einen Ofen bei 80°C gebracht.
Sodann wurde der Deckel 15 entfernt und der Formling ent
nommen.
Der auf diese Weise erzielte geschäumte Gegenstand wurde
zur Überprüfung aufgeschnitten. Es zeigte sich, daß die wei
che zweite Schaumlage 21′ aus dem zweiten Material 21 die
harte erste Schaumlage 20′ aus dem ersten Material 20 umge
ben hatte, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
Die Grenzfläche zwischen der geschäumten Lage 20′ und
der geschäumten Lage 21′ war glatt.
Die Kompressions-Charakteristika des geschäumten Gegenstan
des (Schaum I) wurden bestimmt.
Zum Vergleich wurden 800 g des zweiten Materials in die
Form 11 gegossen und ein Schaum II erzielt, und 700 g des
ersten Material 20 wurden in die Form 11 zur Herstellung
eines Schaums 3 gegeben. Diese Schäume wurden zur Bestim
mung der Kompressions-Charakteristika verwendet.
Die Kompressions-Charakteristik wurde bestimmt als Einsink
faktor, der errechnet wurde aus der anfänglichen Kompres
sionshärte (25% Kompressionshärte) und einer abschließen
den Kompressionshärte (65% Kompressionshärte) eines Schau
mes, der mit einer Druckscheibe mit einem Durchmesser von
200 mm mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/Min. zu
sammengedrückt wurde. Der Einsinkfaktor ist das Verhält
nis von 65% Kompressionshärte / 25% Kompressionshärte.
Ein größeres Verhältnis führt zu einem Kissen mit größerem
Komfort beim Sitzen, das weich bei der Berührung auf der
Oberfläche beim Niedersetzen ist und sodann härter wird
mit einem schließlich eintretenden Gefühl einer Abstützung
am Boden, das einen festen Halt des menschlichen Körpers
sicherstellt.
Die Ergebnisse der Ermittlung der Kompressions-Charakteri
stik zeigten, daß ein geschäumter Gegenstand I nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren einen Einsinkfaktor von 3,8
aufwies, während die zum Vergleich hergestellten Schäume
II und III Einsinkfaktoren von 3,2 bzw. 3,0 hatten. Es
bestätigte sich daher, daß das erfindungsgemäße Verfahren
zu einem Kissen mit einem hohen Einsinkfaktor und einem
komfortablen Sitzgefühl führt.
Die Form 11 gemäß Fig. 8 und 9 wurde verwendet zur Her
stellung eines Sitzkissens für Kraftfahrzeuge.
Der Hohlraum 14 der Form 11 wies eine Tiefe von 450 mm,
eine Breite von 450 mm und eine Länge von 100 mm auf. Die
Höhe der Rippe 17 betrug 30 mm. Der zweite Block 19, der
durch die Rippe 17 gebildet wird, wies eine Tiefe von
20 mm, eine Breite von 300 mm und eine Länge von 350 mm
auf.
200 g des zweiten Materials 21 wurden in den zweiten Block
19 eingebracht, und 900 g des ersten Materials 20 gelangten
in den ersten Block 18.
Sodann wurde das Verfahren des Beispiels 1 wiederholt und
ein geschäumter Gegenstand gemäß Fig. 12 hergestellt. Der
Einsinkfaktor des Gegenstandes wurde mit 4,0 ermittelt.
Die Form 31 gemäß Fig. 13 mit einer flachen Bodenfläche
35 wurde verwendet. Der Hohlraum 34 wies eine Tiefe von
70 mm, eine Breite von 350 mm und eine Länge 350 mm auf.
Die Form 31 wurde mit einer Neigung der Bodenfläche von
15° in bezug auf die Waagerechte angeordnet. Sodann wurden
300 g des ersten Materials 32 in den unteren Bereich des
Hohlraumes 34 gegossen. Das erste Material 32 wies die un
ten angegebene Zusammensetzung auf. Das erste Material
32 wurde in etwa 10 Sekunden cremig und begann mit der
Schäumung. 10 Sekunden nach dem Beginn der Schaumbildung
wurden 200 g des zweiten Materials in einem oberhalb der
Oberfläche 32 a des ersten Materials auf die Bodenfläche
35 gegossen. Die Zusammensetzung des zweiten Materials
ist ebenfalls unten angegeben.
Nachdem festgestellt wurde, daß das zweite Material 33
auf der Bodenfläche 35 unter das erste Material glitt,
wurde die Form 31 hermetisch geschlossen. Anschließend wur
de sie in die waagerechte Stellung überführt und 10 Minu
ten bei Raumtemperatur stehengelassen. Der entstehende
Formling war ein geschäumter Gegenstand mit Laminat-
Struktur aus einer geschäumten Lage 32′ aus dem ersten
Material und einer geschäumten Lage 33′ aus dem zweiten
Material 33.
Erstes Material (Schaum hoher Dichte):
Zweites Material (Schaum geringer Dichte):
Der geschäumte Gegenstand wurde aufgeschnitten und überprüft.
Es zeigte sich, daß die erste Lage 32′ aus dem ersten Mate
rial 32 und die zweite Lage 33′ aus dem zweiten Material
eine gleichförmige Dicke aufwiesen und daß die Grenzfläche
B zwischen den Lagen 32′ und 33′ glatt war. Es ergab sich
somit, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das zweite
Material 33 gleichmäßig unter dem ersten Material verteilt
werden konnte und ein Gegenstand guter Qualität entstand.
Der auf diese Weise erhaltene geschäumte Gegenstand (Schaum
VI) wurde hinsichtlich seiner Kompressions-Charakteristik
gemessen. Zum Vergleich wurden 500 g des ersten Materials
32 in die Form 31 zur Erzielung eines Schaums IV gegossen,
und 500 g des zweiten Materials 33 gelangten in die
Form 31 zur Erzielung eines Schaums V. Diese Schäume
wurden ebenfalls hinsichtlich ihrer Kompressions-Charak
teristik gemessen. Die Kompressions-Charakteristik wurde
ermittelt durch Komprimieren der Schäume mit einer Druck
scheibe mit einem Durchmesser von 200 mm und durch Über
prüfung der Beziehung zwischen dem Verformungsgrad und der
Verformungskraft. Die Kompressions-Charakteristik des
Schaumes VI wurde derart bestimmt, daß die Kompressions
scheibe gegen die geschäumte Lage 33′ aus dem zweiten
Material angelegt wurde. Die Charakteristik des Schaumes
VI gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 19 gezeigt,
diejenige der Schäume IV und V in Fig. 20 bzw. Fig. 21.
Aus den Ergebnissen der Messung wurden eine anfängliche
Kompressionshärte (25% Kompressionshärte), eine ab
schließende Kompressionshärte (65% Kompressionshärte)
und ein Einsinkfaktor bestimmt. Die Ergebnisse sind in
der folgenden Tabelle 2 wiedergegeben.
Daraus ergibt sich, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfah
ren ein Kissen erzielt werden kann, das einen großen Ein
sinkfaktor aufweist und ein komfortables Sitzen ermöglicht.
Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der
Ausnahme, daß 50 Gew.-Teile Bariumsulfat zu 200 Gew.-Teilen
des zweiten Materials zur Erhöhung des spezifischen Gewichts
hinzugefügt wurden.
Der Schaum wies einen Einsinkfaktor von 4,5 auf, der
somit größer war als der Wert 3,8 des Schaums VI in
Beispiel 3. Das zweite Material 33 konnte bei diesem
Beispiel glatt unter das erste Material gleiten, und
der entstehende Schaum wies eine bessere Laminat-Struktur
auf.
Eine Form der gleichen Art, wie sie in Beispiel 3 verwen
det wurde, und das erste und zweite Material gemäß Bei
spiel 3 wurden nach dem bekannten Verfahren gemäß japa
nischer offengelegter Anmeldung Nr. 55-96195 verwendet.
Die Form wurde waagerecht angeordnet, und das erste Mate
rial wurde zuerst in den Hohlraum der Form gegossen. So
dann wurde das zweite Material auf das erste Material ge
gossen, während dieses schäumte. Der Zeitpunkt des Zugies
sens des zweiten Materials entsprach im wesentlichen Bei
spiel 3.
Der entstehende Schaum wurde in zwei Teile unterteilt und
überprüft. Es zeigte sich, daß gemäß Fig. 27 eine ge
schäumte Schicht 3′ aus dem zweiten Material 3 unter einer
geschäumten Schicht 2′ aus einem zweiten Material 2 in der
Form einer Kuppel gebildet worden war. Im Bereich A, in
dem das zweite Material 3 eingegossen worden war, wurde
eine Vermischung der beiden Materialien 2,3 festgestellt.
Die Form 36 gemäß Fig. 17 wurde verwendet zur Herstellung
eines Schaumes nach dem bekannten Verfahren nach der
japanischen offengelegten Anmeldung 55-96195. Das erste
Material 32 wurde in die seitlichen Bereiche 34 a des
Hohlraums 34 gegossen, und anschließend wurde gemäß
Fig. 22 das zweite Material 33 über das erste Material
in den seitlichen Bereichen 34 a sowie in den mittleren
Bereich 35 a in einer Menge gegossen, bei der die Rippen
37 nicht überströmt wurden.
Der entstehende Schaum bestand aus den Schichten 32′ aus
dem ersten Material 32 in der Form eines im wesentlichen
rechtwinkligen Quaders an beiden Seiten des Schaumes und
den geschäumten Schichten 33′ aus dem zweiten Material
33 als Vorsprung 38 an gegenüberliegenden Ecken. Der
Schaum wies daher keine gute Laminat-Struktur auf.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung geschäumter Gegenstände mit
Laminat-Struktur, bei dem man schäumbare flüssige Material-
Gemische in den Hohlraum einer Form gießt, dadurch ge
kennzeichnet, daß man am Boden des Hohlraumes
der Form eine senkrecht angeordnete Rippe vorsieht, die
den Hohlraum am Boden in wenigstens zwei Blöcke unterteilt, und
daß man die schäumbaren Materialien in die Blöcke in Men
gen eingießt, bei denen die Menge in einem Block diejenige
in dem anderen Block während des Schäumungsvorganges über
deckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippe in Draufsicht U-förmig
von einer Wandfläche ausgeht, und daß das in den durch
die Rippe umgebenen Block eingegossene Material eine
geringere Menge als das andere Material aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Höhe der Rippe derart gewählt
ist, daß die schäumbaren Materialien die Höhe der Rippe
erreichen, wenn sie zu 20% oder mehr ihres endgültigen
Schäumungsvolumens aufgeschäumt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eines der schäumbaren Materialien
eine höhere Schäumungsgeschwindigkeit als das andere
aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Boden des Hohlraums, im senkrech
ten Schnitt betrachtet, einen flachen Mittelbereich und
von diesem aus abfallende seitliche Bereiche auf gegen
überliegenden Seiten aufweist, und daß die U-förmig ange
ordnete Rippe in senkrechter Anordnung auf dem flachen
Mittelbereich angebracht ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß eines der Materialien in die geneig
ten Bereiche eingebracht wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Gegen
standes mit Laminat-Struktur, bei dem man schäumbare
flüssige Material-Gemische in den Hohlraum einer Form
gießt, dadurch gekennzeichnet, daß die Form
derart angeordnet wird, daß die Bodenfläche teilweise ge
neigt ist, daß ein erstes schäumbares Material in den Hohl
raum der Form eingegossen wird und daß ein zweites schäum
bares flüssiges Material in einer Position hinzugefügt
wird, die oberhalb der Oberfläche des ersten Materials
liegt, während das erste Material mit der Schäumung be
ginnt, wobei das zweite schäumbare Material unter das
erste Material gleitet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Form, im senkrechten Schnitt
betrachtet, einen flachen Mittelbereich mit einer Rippe
zur Bildung eines ersten Blockes und seitlich vom Mittel
bereich aus abfallende Bereiche zur Bildung eines zweiten
Blockes umfaßt, die die Wandflächen der Form umgeben, und
daß das zweite Material in den ersten Block derart einge
gossen wird, daß es die Rippe überströmt und unter das
erste Material in den zweiten Block entlang den geneigten
Bodenflächen gleitet.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Material einen anorgani
schen Füllstoff zur Erhöhung des spezifischen Gewichts
enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Hohlraum der Form eine flache
Bodenfläche aufweist, daß die Form derart angeordnet wird,
daß die Bodenfläche geneigt ist, und daß die Form nach
dem Eingießen der beiden Materialien in eine waagerechte
Stellung gebracht wird.
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