Опорный элемент, отформованный из расширяемого и ретикулируемого полиолефина

Изобретение относится к способу изготовления опорного элемента и направлено на упрощение процесса изготовления и его удешевление. Способ изготовления опорного элемента включает следующие этапы, на которых:

- впрыскивают в форму расширяемый и ретикулируемый полиолефин;

- осуществляют ретикуляцию и расширение полиолефина внутри формы с получением корпуса, имеющего форму формы;

- извлекают корпус из формы вследствие расширения;

- продолжают расширение корпуса снаружи формы до тех пор, пока расширение не закончится;

- соединяют корпус с шаблоном, выполненным из жесткого материала, после завершения расширения корпуса и перед усадкой материала корпуса во время охлаждения;

- охлаждают и термоусаживают корпус, регулируемый шаблоном так, что корпус соответствует исходным техническим характеристикам шаблона. Шаблон выполняет функцию элемента жесткости корпуса, а на шаблоне расположены крепежные средства. Шаблон закреплен на опорной раме, так что шаблон выполняет функцию крепежного средства с рамой для закрепления опорного элемента на раме. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу изготовления опорного элемента, выполненного из расширяемого и ретикулируемого полиолефина, особенно для транспортных средств.

Термин «опорный элемент» относится к сиденью, спинке и подголовнику кресла. Настоящее изобретение не ограничивается исключительно сидениями для транспортных средств, а также распространяется на сиденья для мебели, такие как кресла, диваны и подобные изделия.

Как известно, расширяемые и ретикулируемые полиолефины отличаются легкостью, мягкостью, износостойкостью и водопрочностью и, таким образом, особенно подходят для изготовления различных типов сидений.

Тем не менее, расширяемые и ретикулируемые полиолефины обычно не используются для изготовления опорных элементов, так как они повреждаются вследствие некоторых недостатков во время процесса подготовки и выполнения.

Фактически, эти изделия изготавливаются посредством впрыска пластмассы в форму, которая расширяется и ретикулирует внутри нее. Форма поддерживается при определенной температуре так, чтобы обеспечивать то, чтобы во время цикла, в котором материал заполняется внутри формы, выполнялась ретикуляция материала и уменьшение растягивающих усилий.

При открытии формы изделие самопроизвольно извлекается из формы вследствие своего интенсивного расширения, продолжает расширяться и, затем, начинает усаживаться во время охлаждения. Процессы расширения и усадки нельзя полностью контролировать, таким образом, выдавая в результате высокий процент производственного брака во время промышленного производства.

Следовательно, результатом будет опорный элемент, который не соответствует требованиям к размерам, установленным на расчетном уровне, и который трудно использовать для сборки из унифицированных элементов с другими элементами.

Кроме того, необходимо учитывать то, что расширяемыми материалами являются, главным образом, мягкие материалы. Следовательно, опорный элемент, использующий эти материалы, должен быть соединен с опорной рамой для того, чтобы сделать его более жестким и использовать его. Соединение опорного элемента с опорной рамой не является простым вследствие изменения размеров после прессования, расширения и ретикуляции. Фактически, если опорный элемент выполнен с отверстиями для вмещения крепежных средств, эти отверстия могут не совпадать с отверстиями рамы.

Следовательно, соединение опорного элемента с рамой является сложным и дорогим, требуя специальной регулировки опорного элемента и/или рамы.

В заявке на патент DE 2717268 раскрыт опорный элемент, выполненный из пенополиуретана. Хотя внешний вид пенополиуретана подобен расширяемому полиолефину, следует отметить, что две технологии отличаются своим производственным процессом. Следовательно, как известно из технологии полиуретана, опорный элемент получают посредством формования и оставления в форме для охлаждения.

В заявке на патент DE 20 2006 013633 раскрыт опорный элемент, содержащий опору, выполненную из жесткого материала, и покрытие, соединенное с опорой с образованием полости между опорой и покрытием. Полость заполняется посредством впрыска заполняющего материала. Покрытием, выполненным из полиуретана, полиолефина или другого водонепроницаемого материала, является заранее отформованное покрытие. Следовательно, расширяемое покрытие (которое может также иметь полиолефиновую основу) является прочным материалом, который уже был подвергнут ретикуляции и, следовательно, больше не подвергается изменению размеров.

Опора и заранее отформованное покрытие размещают в форме, в которую впрыскивают заполняющий материал. Покрытие, выполненное (также) из полиолефина, подвергают горячему формованию, но полиолефин внутри покрытия не подвергается ретикуляции или изменению размеров.

В EP 0802041 раскрыт способ литьевого формования для подошв из расширяемого и сшивающегося этиленвинилацетата, в котором шаблон, состоящий из тонкой и гибкой пластины, располагают на верхней поверхности подошвы вне формы и во время охлаждения. Затем, шаблон удаляют из подошвы после охлаждения.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известного уровня техники посредством создания способа изготовления опорного элемента, выполненного из расширяемого материала, который соответствует размерным характеристикам исходного расчета и, одновременно, является недорогим и простым для создания и установки.

Задача достигается в соответствии с настоящим изобретением посредством признаков, изложенных в прилагаемом независимом пункте 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Способ изготовления опорного элемента в соответствии с настоящим изобретением включает следующие этапы, на которых:

впрыскивают в форму материал с расширяющимся и ретикулируемым полиолефильным основанием,

осуществляют ретикуляцию полиолефина внутри формы с получением корпуса, имеющего форму формы,

самопроизвольно извлекают опорный элемент при открывании формы вследствие увеличения размеров, вызванного расширяемыми добавками, содержащимися в материале,

продолжают расширение корпуса снаружи формы до тех пор, пока расширение не закончится, и

соединяют корпус с шаблоном, выполненным из жесткого материала, после завершения расширения корпуса и перед началом усадки материала корпуса во время охлаждения, и

охлаждают и термоусаживают корпус, регулируемый шаблоном так, чтобы корпус соответствовал исходным техническим характеристикам.

Новый способ изготовления обеспечивает первый этап расширения опорного элемента после открытия формы и этап термоусадки, во время которой опорный элемент уменьшается (термоусадка) до заданных размеров во время охлаждения.

Использование шаблона обеспечивает ряд преимуществ:

он обеспечивает точный контроль окончательных размеров корпуса опорного элемента;

он обеспечивает систему жесткости опорного элемента;

он может содержать устойчивое и прочное крепежное средство для закрепления опорного элемента на раме.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания, которое является исключительно иллюстративным, не ограничивающим варианты осуществления, изображенные на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе первого варианта осуществления опорного элемента, на котором корпус из расширяемого материала уже вышел из формы;

Фиг.2 представляет собой вид в разрезе опорного элемента на Фиг.1 после сборки и перед термоусадкой корпуса из расширяемого материала;

Фиг.3 представляет собой вид в разрезе опорного элемента на Фиг.2 после сборки, после термоусадки корпуса из расширяемого материала;

Фиг.4 представляет собой вид в разрезе опорного элемента на Фиг.3, установленного на раме;

Фиг.5 представляет собой вид, подобный виду на Фиг.2 за исключением того, что он изображает второй вариант осуществления опорного элемента согласно настоящему изобретению; и

Фиг.6 представляет собой вид в разрезе опорного элемента на Фиг.5, установленного на раме.

Со ссылкой на Фиг. 1-4 раскрыт первый вариант осуществления опорного элемента, в общем, обозначенного ссылочной позицией (1).

Опорный элемент (1) содержит корпус (2) из мягкого материала и шаблон (3) из жесткого материала.

Корпус (2) выполнен из расширяемого и ретикулируемого полиолефина посредством литьевого формования. Полиолефин впрыскивают в форму, нагревают и подвергают процессу ретикуляции. Во время процесса ретикуляции полиолефин расширяется, принимая форму формы. Расширение полиолефина продолжается и, затем, корпус самопроизвольно извлекается из формы.

Следует принимать во внимание, что форма имеет небольшой размер по сравнению с опорным элементом, который должен быть изготовлен (например, форма с полостью на 50% меньше, чем может быть выполнен опорный элемент).

Корпус (2) содержит на задней поверхности раму (20) по периметру, которая образует углубленную опорную поверхность (21), выполненную с возможностью вмещения шаблона (3). Внутренние кромки рамы (20) по периметру образуют пазы в поднутрении (22), имеющем перевернутую U-образную форму, выполненном с возможностью вмещения кромок шаблона (3).

На Фиг.1 показан корпус (2) опорного элемента по существу в форме параллелепипеда с прямоугольной задней рамой (20). Однако, корпус (2) может иметь любую форму с круглым или многоугольным периметром.

Предпочтительно, пазы в поднутрении (22) получают по всему внутреннему периметру рамы (20). Однако, только два паза в поднутрении (22) могут быть образованы на противоположных сторонах рамы (20). Глухие отверстия (23) образованы на задней опоре (21) корпуса (2), которые выполнены с возможностью вмещения крепежных средств, таких как гайки или болты.

Шаблон (3) состоит из пластины, выполненной из жесткого материала, такого как, например, металл или поливинилхлорид или полиамид (нейлон). Плоский прямоугольный шаблон изображен в данном первом варианте осуществления настоящего изобретения. Однако шаблон может также быть криволинейным.

Шаблон (3) содержит сквозные отверстия (33) для вмещения крепежных средств, таких как винты или болты. Отверстия (33) также могут иметь резьбу. В любом случае, отверстия (33) шаблона расположены в соответствии с глухими отверстиями (23) корпуса (2). Отверстия (23) корпуса имеют больший диаметр, чем отверстия (33) шаблона, так как они должны вмещать гайки, и так как они должны компенсировать возможные ошибки из-за неточного совмещения.

Шаблон (3) имеет размеры в соответствии с конкретными размерами получаемого опорного элемента.

Фактически, когда корпус (2) самопроизвольно извлекается из формы, материал корпуса продолжает свой процесс расширения. После завершения процесса расширения шаблон (3) вставляется в углубленную опорную поверхность (21) корпуса (2). Как показано на Фиг.2, кромки шаблона (3) вмещаются с зазором в пазы в поднутрении (22) корпуса.

Корпус (2) усаживается во время охлаждения. Следовательно, как показано на Фиг.3, пазы в поднутрении (22) корпуса запрессовывают кромки шаблона (3), устраняя любой зазор и препятствуя термоусадке.

Таким образом, шаблон (3) прочно закрепляется в корпусе (2) и одновременно предотвращает дополнительную термоусадку корпуса (2). Следовательно, корпус (2) точно соответствует размерным характеристикам шаблона (3), независимо от свободной термоусадки, которой будет подвергаться материал корпуса (2).

В дополнении к выполнению функции контрольного элемента размеров корпуса (2) шаблон (3) также выполняет функцию элемента жесткости корпуса (2) без необходимости обеспечения корпуса (2) ребрами жесткости, которые увеличивают степень сложности формы, и без необходимости использования вставок жесткости, которые усложняют сопряжение с корпусом (2).

Кроме того, как показано на Фиг.4, шаблон (3) также выполняет функцию крепежного средства с рамой (4) для соединения опорного элемента (1) с рамой (4).

Фактически, рама (4) может содержать винты (40), расположенные в соответствии с отверстиями (33) шаблона.

В этом случае корпус (2) отсоединяют от шаблона (3), затем, шаблон (3) закрепляют на раме (4) посредством введения винтов (40) в отверстия (33) шаблона и завинчивают гайки (41) на винах (40). В конце, корпус (2) снова соединяют с шаблоном (3) таким образом, что гайки (41) вмещаются в глухие отверстия (23) корпуса (2).

Следует отметить, что сборка возможна вследствие того, что при полном охлаждении расширяемый ретикулируемый материал сохраняет исходные размеры также без шаблона.

В приведенном ниже тексте идентичные элементы или элементы, которые соответствуют элементам, которые уже были описаны, обозначены аналогичными ссылочными позициями и, таким образом, их подробное описание опущено.

На Фиг. 5 и 6 показан опорный элемент (101) в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом шаблон (103) содержит винтовые крепежные средства (133) вместо отверстий. Следовательно, рама (104) содержит отверстия (140) для вмещения винтов (133) шаблона. Гайки (141) завинчивают на винтах (133) шаблона для закрепления рамы. В этом случае необязательно отсоединять корпус (2) от шаблона (103) и устанавливать его снова на шаблоне после закрепления шаблона на раме (104).

На Фиг. 5 и 6 показан вогнутый шаблон (103), содержащий два плоских участка (130) на противоположных кромках, которые вставляются в пазы в поднутрении (22) корпуса (2). Следовательно, рама (104) также должна иметь вогнутую опорную поверхность для вмещения шаблона (103).

Специалистом в данной области техники может быть сделано множество изменений и дополнений в данных вариантах осуществления настоящего изобретения, не выходящих за рамки объема настоящего изобретения, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения.

1. Способ изготовления опорного элемента (1; 101), включающий следующие этапы, на которых:
впрыскивают в форму расширяемый и ретикулируемый полиолефин;
осуществляют ретикуляцию и расширение полиолефина внутри формы с получением корпуса (2), имеющего форму формы;
извлекают корпус (2) из формы вследствие расширения;
продолжают расширение корпуса (2) снаружи формы до тех пор, пока расширение не закончится; и
соединяют корпус (2) с шаблоном (3; 103), выполненным из жесткого материала, после завершения расширения корпуса (2) и перед усадкой материала корпуса во время охлаждения; и
охлаждают и термоусаживают корпус (2), регулируемый шаблоном (3; 103) так, что корпус соответствует исходным техническим характеристикам шаблона,
при этом шаблон (3) выполняет функцию элемента жесткости корпуса (2), а на шаблоне (3; 103) расположены крепежные средства (33, 133), причем шаблон закреплен на опорной раме (4, 104), так что шаблон (3) выполняет функцию крепежного средства с рамой (4, 104) для закрепления опорного элемента (1) на раме (4, 104).

2. Способ по п.1, в котором полость формы меньше получаемого опорного элемента.

3. Способ по п.2, в котором полость формы на 50% меньше получаемого опорного элемента.

4. Способ по п.1, в котором форма выполнена так, что корпус (2) содержит на задней поверхности углубленную опорную поверхность (21) с незначительно меньшей площадью, чем поверхность корпуса, а шаблон (3; 103) вставляется в углубленную опорную поверхность.

5. Способ по п.4, в котором форма выполнена так, что корпус (2) имеет раму (20) по периметру, которая образует углубленную опорную поверхность (21), пазы в поднутрении (22) получаются на внутренних кромках рамы (20) по периметру, и кромки шаблона (3; 103) вставляются в пазы в поднутрении (22).

6. Способ по п.1, в котором шаблон закрепляется на раме при помощи винтовых средств (40) рамы, которые проходят через сквозные отверстия (33), образованные в шаблоне.

7. Способ по п.1, в котором шаблон закрепляется на раме при помощи винтовых средств (133) шаблона, которые вставляются в отверстия (140) рамы.