DE102005034798A1

DE102005034798A1 - Distanzgewirke

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Publication number: DE102005034798A1
Application number: DE102005034798A
Authority: DE
Original assignee: PHI TON HOLDING BV; PHI-TON HOLDING BV
Current assignee: PHI TON HOLDING BV; PHI-TON HOLDING BV
Priority date: 2005-05-15
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2006-11-23

Abstract

Nach der Erfindung werden Materialien, welche ganz oder teilweise aus Abstandsgewirken bestehen, durch Warmverformung konfektioniert.

Description

Distanzgewebe sind ebenso bekannt als Abstandsgewebe.
Der Begriff „Gewebe" umfasst im Folgenden auch andere Gewirke. Dazu gehören auch Gestricke und Häkelgewirke. Im Folgenden wird unter Einschluß der anderen Gewirke nur von Geweben gesprochen.
Nach einem älteren Vorschlag sollen Matratzen aus Abstandsgewebe bestehen. Bei Matratzen ist der Liegekomfort ein entscheidendes Kriterium Das Komfortgefühl unterliegt dem Zeitwandel.
Früher wurde zumindest teilweise auf eine harte Auflage bzw. auf eine entsprechend harte Federung Wert gelegt.
Dann wurde eine größere Nachgiebigkeit gewünscht.
Die gebräuchlichen Matratzen waren dann Federkernmatratzen. Die Federkerne in solchen Matratzen sind Drahtfedern, die in unterschiedlichen Ausführungen verfügbar sind. Die Federkerne lassen sich mit unterschiedlichen Mittel in der jeweils vorgesehenen Position halten.
In neuerer Zeit sind die Federkernmatratzen zumindest weitgehend durch Matratzen aus Kunststoffschaum abgelöst worden. Dabei ist vorzugsweise Polyurethan als Kunststoffschaum zur Anwendung gekommen.
Im Bereich des Kunststoffschaumes beinhaltet der viskoelastische Polyurethanschaum eine wesentliche Weiterentwicklung. Dieser Schaum besitzt einen Glaspunkt, der im Bereich der Raumtemperatur liegt, vorzugsweise geringfügig unterhalb der Raumtemperatur. Die Folge ist ein verändertes Nachgiebigkeitsverhalten bei einer geringfügigen Erwärmung durch den liegenden Menschen. Diese Erwärmung bewirkt ein weiteres Einsinken des liegenden Menschen. Dem Konzept liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die größte Erwärmung dort stattfindet, wo der Körper die größte Masse hat. Das ist im Bereich der Hüften und der Schultern der Fall. Dort sinkt der Körper stärker ein, als ohne größere, wärmebedingte Nachgiebigkeit.
Durch dieses besondere Einsinken liegt der Mensch gerader als auf herkömmlichen Matratzen.
Der Vorteil des größeren Einsinkens ist aber verbunden mit einer größerflächigen Berührung der Menschen mit dem Kunststoffschaum. Bereits gesunde Menschen beklagen, dass sie durch tieferes Einsinken stärker schwitzen.
Kranke Menschen liegen sich dadurch schneller wund.

Es ist deshalb üblich geworden, die Matratzen mit einem drainierenden Überzug zu versehen. In neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden, die Drainschichten durch ein Abstandsgewebe zu bilden. Solche Abstandsgewebe besitzen zwei im Abstand angeordnete Gewebeschichten, die durch Filamente bzw. Fäden oder Fasern auf Abstand gehalten werden.

Die bekannten Abstandsgewirke sind einteilig. Das heißt, aus den beabstandeten Gewebeschichten werden die Filamente, Fäden oder Fasern aus der einen Gewebeschicht in die andere geführt und dort verwirkt.

Die Erfindung umfasst aber auch mehrteilig zusammengesetzte Abstandsgewirke. Bei mehrteiliger Ausbildung werden die die Deckschichten bildenden separaten Gewebe durch ein drittes Gewebe miteinander verbunden.

Die Abstandsgewebe bestehen aus Polyester oder Polyamid oder Polypropylen oder Elasthan oder Glasfasern oder Polyethylen oder Cellulose.

An Kraftfahrzeugen haben sich solche Abstandsgewebe bereits durchgesetzt. Beispielhaft wird auf die US-PS 6629724 verwiesen.

Die Abstandsgewebe sollen die Sitzfläche hinterlüften, so dass durch Schwitzen anfallende Feuchtigkeit verdampfen und der Dampf abgezogen werden kann. Die Abstände können dabei bis 15 mm betragen.

Abstandsgewebe sind auch bei Textilien bekannt. Dort sollen sie wasserdichte Schichten hinterlüften. Beispielhaft wird auf die US-PS 6716778 verwiesen.

Die Abstandsgewebe werden auch für Matratzen seit einiger Zeit bekannt.

Die US-PS 6687937, die US-PS 6687935, die US-PS 6668408, die US-PS 6499157, die US-PS 6460209, die US-PS 6447874 und die US-PS 6115861 beschreiben solche Matratzen. Dabei bilden die Abstandsgewebe zum Teil Kanäle, durch die der Wasserdampf abgezogen werden, der durch Schwitzen des liegenden Menschen entsteht.

Zum Teil sind Abstandsgewebe als durchgehende Schichten vorgesehen.

Der ältere Vorschlag hat erkannt, dass die Beschichtung von Kunststoffschaum mit einem Abstandsgewebe zwar eine Belüftung bewirkt. Aber die positive Wirkung der Viskoelastizität geht verloren, weil mit dem zwischenliegenden Abstandsgewebe eine Isolierung entsteht. Die Körperwärme kann nicht mehr in wesentlichem Umfang auf den Schaum einwirken.

Der ältere Vorschlag hat sich die Aufgabe gestellt, eine Matratze zu schaffen, welche die Vorteile des Abstandsgewebes nutzt und im übrigen eine vergleichbare Qualität wie viskoelastischer Schaum besitzt.

Nach dem älteren Vorschlag wird das unter Verwendung einer Matratzenschicht aus Abstandsgewebe erreicht, die

a) mindestens 20 mm dick ist, vorzugsweise mindestens 30 mm dick ist und noch weiter bevorzugt mindestens 40 mm dick ist
b) eine gestufte Nachgiebigkeit besitzt.

Die Stufigkeit entsteht dadurch, dass beim Zusammendrücken des Abstandsgewebes mit Erreichen jeder weiteren Stufe zusätzliche Teile des Abstandsgewebes an der Lastaufnahme beteiligt werden, die bis dahin an der Lastaufnahme unbeteiligt waren.

Nach dem älteren Vorschlag wird das wahlweise dadurch erreicht,

c) dass zwischen den äußeren Abstandsgeweben weitere Gewebe vorgesehen sind, deren Dicke geringer als der Abstand zwischen den Abstandsgeweben ist. Die weiteren Abstandsgewebe zwischen den äußeren Gewebeschichten werden im folgenden als dünnere Gewebeschichten bezeichnet. Eine dünnere Gewebeschicht beteiligt sich erst dann an der Lastaufnahme, wenn das Abstandsgewebe auf ein Maß zusammengedrückt ist, das gleich der Dicke dieser dünneren Gewebeschicht ist.
d) dass die äußeren Gewebeschichten die Matratze nur teilflächig überdecken und zwischen diesen Teilen weitere Gewebeschichten angeordnet sind, welche eine geringere Dicke besitzen. Die weiteren Gewebeschichten werden im folgenden als dünnere Gewebeschichten bezeichnet. Eine dünnere Gewebeschicht beteiligt sich erst dann an der Lastaufnahme, wenn das Abstandsgewebe auf ein Maß zusammengedrückt ist, das gleich der Dicke dieser dünneren Gewebeschicht ist.

Die dünnere Gewebeschicht nach c) kann durch gerade Fasern oder Fäden bzw. Filamente gebildet werden, die in einer der äußeren Schichten gehalten sind und bei entsprechend weitem Zusammendrücken des Abstandsgewebes ausknicken.

Die dünnere Gewebeschicht nach c) kann auch durch Schleifen oder Schlingen gebildet werden, die in dem Zwischenraum zwischen den äußeren Gewebeschichten angeordnet sind und durch entsprechendes Zusammendrücken des Abstandsgewebes eine Verformung erfahren.

Wahlweise werden die Schleifen oder Schlingen auch durch die Filamente, Fasern oder Fäden gebildet, welche die äußeren Gewebeschichten miteinander verbinden.

Die dünnere Gewebeschicht nach c) kann auch durch ein gleichartiges Abstandsgewebe wie das ursprüngliche Abstandsgewebe gebildet werden, das im Zwischenraum zwischen den äußeren Schichten des ursprünglichen Abstandsgewebes angeordnet ist.

Die dünnere Gewebeschicht nach c) kann auch durch Stege gebildet werden, die im Zwischenraum zwischen den äußeren Gewebeschichten angeordnet und mit einer der äußeren Gewebeschichten verbunden oder mit dieser Gewebeschicht einstückig sind.

Die teilflächigen äußeren Gewebeschichten nach d) werden vorzugsweise durch Stege gebildet, die geradlinig und/oder kurvenförmig in Längsrichtung der Matratze oder quer oder schräg dazu verlaufen. Zwischen den die äußeren Gewebeschichten bildenden Stegen sind weitere Stege vorgesehen, welche die dünnere Gewebeschicht bilden.

Wahlweise verhält es sich auch umgekehrt, d.h. wahlweise werden die dünneren Gewebeschichten auch durch die geradlinig und/oder kurvenförmig in Längsrichtung der Matratze oder quer oder schräg dazu verlaufenden Stege gebildet. Dann sind zwischen diesen Stegen weitere Stege vorgesehen, welche die äußeren Gewebeschichten bilden.

Wahlweise verlaufen die vorstehend beschriebenen Stege nach d) auch ringförmig.

Es können diverse Ringe ineinander angeordnet sein. Es kann auch jeweils ein einzelner Ring als Steg vorgesehen sein, der einen Noppen umschließt. Die Ringe können genau kreisförmig oder auch eckig oder beliebig verlaufen. In dem Sinne können die Ringe auch die Form von Waben aufweisen.

Es können in der Ausführung nach d) auch eine Vielzahl von Ringen gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt angeordnet sein.

Die Ringe können gleiche oder verschiedene Form aufweisen.

Vorzugsweise ist in der Ausführung nach d) eine der äußeren Gewebeschichten durchgehend ausgebildet, während auf der gegenüberliegenden Seite des Abstandsgewebes die Stege vorgesehen sind. Es ist von Vorteil, dieses Abstandsgewebe so anzuordnen, dass die durchgehende Schicht dem liegenden Menschen zugewandt ist. Dadurch wird die Auflagefläche vergrößert.

Wahlweise können die nach d) vorgesehenen Ringe im Abstand voneinander angeordnet sein oder einander berühren oder sogar den Teil eines anderen Ringes bilden. Im Sinne des älteren Vorschlages liegt ein solcher Fall bei einer Wabenstruktur vor. Vorzugsweise korrespondieren Noppen mit der Wabenstruktur, die in dem von den Waben umschlossenen Innenraum vorgesehen sind.

Wie oben ausgeführt liegt die Noppenoberseite tiefer als die Oberseite der Waben oder umgekehrt.

Das Abstandsgewebe kann ganz oder teilweise die Matratze bilden.

Bei einer vollständig aus Abstandsgewebe bestehenden Matratze kommt zu der extremen Belüftung noch eine extrem gute Waschbarkeit und Trockenbarkeit hinzu.

Bei einer Kombination des Abstandsgewebes mit anderen Materialschichten zu einer Matratze können beliebige andere Materialschichten vorkommen. Das schließt gleiche oder andere Abstandsgewebe ein.

Die verschiedenen Materialschichten können durch Schweißen oder Kleben oder mechanisch miteinander verbunden werden.

Eine günstige Verbindung entsteht mit einer Klettverbindung. Dabei kann das Abstandsgewebe einen Teil der Klettverbindung bilden.

Die Erfindung hat erkannt, daß die Konfektionierung der Abstandsgewebe einigen Aufwand verursacht. Nach dem älteren Vorschlag ist deshalb vorgesehen, daß die Abstandsgewebe in der Endform erstellt werden. Das lässt sich durch Änderung des Web- bzw. Wirkvorganges erreichen. Im Prinzip kann das auf eine Änderung der Programmierung der zugehörigen Herstellungsmaschinen hinauslaufen. Für große Gewebemengen beinhaltet das eine optimale Lösung, auch eine wirtschaftliche Lösung.

Für kleinere Gewebemengen kann die Änderung der Programmierung unwirtschaftlich sein. Das gilt insbesondere, wenn die Abmessungen sich ändern.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine vom Programmieren unabhängige Verarbeitungsmöglichkei, insbesondere für Polster und Kissen zu finden.

Nach der Erfindung wird das durch Verwendung von Abstandsgewirken, insbesondere von Geweben aus einem thermoplastischen Kunststoff und durch Warmverformung erreicht. Die notwendige Erwärmung des Gewirkes kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen. Vorzugsweise findet Strahlungswärme und/oder Berührungswärme eines gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgers Anwendung. Zu den vorteilhaften gasförmigen Wärmeträgern kann auch Dampf gehören. Der Dampf hat einen sehr günstigen Wärmeübergang. Mit dem Dampf können auch Temperaturen von mehr als 100 Grad Celsius erreicht werden. In dem Fall sind findet Dampf Anwendung, der unter erhöhtem Druck steht. Bei höherem Druck kann der Dampf leicht auch weit über 100 Grad Celsius erwärmt werden.

Im übrigen können Heißgase als Wärmeträger verwendet werden. Mit den Heißgasen können alle Temperaturen erreicht werden, welche zur Thermoformierung von infrage kommenden Kunststoffen erforderlich sich. Das gilt auch für die Thermoformierung von Polyester, das einen hohen Schmelzpunkt hat. In der Form von Polyethylenterephthalat (PET) liegt der Schmelzpunkt bei 250 Grad Celsius und mehr.

Vorteilhafterweise kann der gasförmige oder flüssige Wärmeträger das Gewirke bzw. Gewebe oder Gestricke gut durchdringen und überall für eine gleichmäßige Berührung sorgen. Das ist gleichbedeutend mit einer gleichmäßigen Erwärmung.

Wahlweise kann auch eine ungleichmäßige Erwärmung stattfinden, um zum Beispiel die Gewebeteile unverändert zu lassen, die keine oder nur eine geringere bleibende Verformung erfahren sollen.

Nach der Warmverformung kann es zweckmäßig sein, die Teile zunächst zu Tempern, um die erreichte Form zu bewahren.

Zum Tempern eignet sich ein Ofen, sowohl ein intermittierend betriebener Ofen als auch ein kontinuierlich betriebener Ofen. Kontinuierlich betriebene Öfen sind z.B. Tunnelöfen, in denen ein kontinuierlicher Durchlauf der Produkte erfolgt. In den Öfen kann die Temperatur beliebig gehalten oder gesenkt werden bzw. gesteuert werden. Die Länge eines Durchlaufofens ergibt sich aus der gewünschten Dauer der Wärmebehandlung und der Fördergeschwindigkeit des Ofens.

Nach der Wärmebehandlung und soweit keine Wärmebehandlung vorgesehen ist, nach der Verformung, ist eine schnelle Abkühlung von Vorteil. Die Kühlung kann mit einem geeigneten Kühlmittel beschleunigt werden. Das Kühlmittel kann gasförmig oder flüssig sein. Als Kühlmittel ist auch Kühlluft geeignet. Die Kühlluft kann das Gewirke, Gewebe oder Gestricke leicht durchdringen. Dabei kann Umgebungsluft verwendet werden, aber auch eine Luft mit niedrigerer Temperatur, die durch entsprechende Kühlung entsteht.

Das Gewirke, Gewebe oder Gestricke kann auch ohne weiteres mit einem flüssigen Kühlmittel, insbesondere mit Wasser gekühlt werden, weil das Wasser leicht aus dem Abstandsgewirke abfließt und weil das Gewirke danach sehr schnell wieder trocknet. Das Trocknen kann mit Trocknungsluft bzw. Trocknungsgas gefördert werden. Als Trocknungsgas eignet sich zum Beispiel das Abgas aus einer Erwärmung des Gewirkes, Gewebes oder Gestrickes mit Gas als Wärmeträger. Das heißt, es kann vorteilhaft sein, das Gewirke, Gewebe oder Gestricke zunächst mit einem gasförmigen Wärmeträger für eine Warmverformung zu erwärmen, nach der Verformung mit Wasser abzukühlen und anschließend mit dem Abgas aus der ersten Erwärmung eine Trocknung herbeizuführen.

Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, das Abgas durch Mischung mit Umgebungsluft auf eine niedrigere Temperatur für die Trocknung des Gewebes, Gestrickes oder Gewirkes zu bringen.

Vorteilhafterweise kann die Erwärmung sehr genau gesteuert werden. Das gilt sowohl für die Dauer der Erwärmung als auch für den Verlauf der Erwärmung und auch für die Höhe der außen an den Filamenten, Fasern usw. anliegenden Temperatur.

Durch die Erwärmung werden die von einer anschließenden Verformung betroffenen Gewirketeile bzw. Gewebeteile außen an den Filamenten, Fasern usw. aus dem rein elastischen Bereich in einen Bereich überführt, in dem bei anschließender Verformung nach entsprechender Abkühlung im verformten Zustand eine bleibende Verformung entsteht. Vorzugsweise wird eine Temperatur an den zu verformenden Teilen eingestellt, die mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10 und noch weiter bevorzugt bis 20% unterhalb der Temperatur des Schmelzpunktes liegt.

Vorzugsweise wird der gasförmige oder flüssige Wärmeträger zwischen den beabstandeten Außenschichten eingetragen. Die Wärmeträger geben die Wärme dabei an die Filamente, Fasern und Fäden ab, welche die Außenschichten miteinander verbinden.

Die Erwärmung kann vor der Verformung oder bei der Verformung oder nach der Vorformung stattfinden.

Günstig ist eine Erwärmung vor der Verformung, weil die Zuführung des gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgers dadurch vereinfacht wird und weil der Widerstand gegen die Verformung dann sehr gering ist.

Günstig ist auch eine Zuführung des gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgers nach der Verformung, weil der Energieaufwand dann besonders gering ist.

Durch die Erwärmung entspannen sich Filamente, Fasern und Fäden und bleiben diese Teile nach anschließender Kühlung in dem verformten Zustand. Das heißt, das Gewirke, Gewebe und Gestricke behält die gewünschte Form nach der Entlastung.

Vorzugsweise werden die gasförmigen oder flüssigen Wärmeträger stoßweise aufgegeben. Dann wird der Erwärmungsvorgang verlängert und läßt sich der Erwärmungsvorgang anhand der Zahl der Stöße des Wärmeträgers gut kontrollieren.

Günstig ist, die gasförmigen oder flüssigen Wärmeträger mit Überdruck gegenüber der Umgebung gegen das Gewirke, Gewebe und Gestricke zu tragen. Der Überdruck beträgt vorzugsweise mindestens 1 bar, noch weiter bevorzugt mindestens 2 bar und höchst bevorzugt mindestens 3 bar. Der gewünschte Druck kann mit einer Pumpe aufgebaut werden. Es gibt dazu warmfeste Pumpen. Es kann aber auch zunächst der Druck aufgebaut werden und anschließend eine Erwärmung des gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgers stattfinden, so daß es zu keiner nennenswerten Wärmebelastung der Pumpe kommt.

Die Gewebe, Gewirke und Gestricke können an beliebiger Stelle mit dem gasförmigen oder flüssigen Wärmeträger beaufschlagt werden. Das ist sowohl an den beabstandeten Schichten als auch an den Seitenflächen zwischen den beabstandeten Schichten möglich. Der gasförmige oder flüssige Wärmeträger strömt dann durch das Gewebe oder Gewirke um an einer vorbestimmten Stelle wieder auszutreten. Mit der Austrittsöffnung bzw. den Austrittsöffnungen kann die Strömung gelenkt werden.

Zusätzlich läßt sich die Strömung beeinflussen, indem an der Austrittsöffnung bzw. den Austrittsöffnungen ein Unterdruck angelegt wird.

Überraschender Weise zeigt sich, daß eine Beaufschlagung der beabstandeten Schichten von außen nicht zu einer Beschädigung der Schichten führt, wenn in obiger Weise gesichert ist, daß der Wärmeträger das Gewebe, Gewirke und Gestricke durchdringt, ohne stehen zu bleiben und eine unkontrollierte Erwärmung zu verursachen.

Unabhängig davon kann der gasförmige oder flüssige Wärmeträger unmittelbar in den Zwischenraum getragen werden.

Zum Eintragen des Wärmeträgers zwischen den beabstandeten Außenschichten ist ein seitlicher Eintrag zwischen die beabstandeten Schichten des Gewirkes oder Gewebes oder Gestrickes möglich. Dazu eignen sich seitlich angeordnete Düsen. Günstig sind mehrere nebeneinander angeordnete Zuleitungen, insbesondere Düsen. Günstig sind auch Lochfenster. Die Lochfenster beinhalten eine Wand mit einer Vielzahl von darin angeordneten Öffnungen. Die Öffnungen können frei von einer Düsenwirkung sein oder in geringem oder in starkem Umfang eine Düsenwirkung entfalten. Die Öffnungen können gleichmäßig verteilt sein. Dann entsteht eine Gitterstruktur. Die Öffnungen können auch ungleichmäßig verteilt sein, um das Wärmeträgermittel in den Verformungsbereichen mit hoher Konzentration von Fasern und Filamenten in notwendigem großen Umfang zur Verfügung zu stellen.

Wahlweise können auch Lanzen zum Eintragen des Wärmeträgers eingesetzt werden. Die Lanzen können die Wärmeträger gezielt an die Bedarfstellen führen.

Die Lanzen können geringen Durchmesser haben und eine Spitze besitzen, so daß die Lanzen das Gewirke nicht beschädigen wenn sie in das Gewirke eindringen. Die Lanzen können mit einer oder mehreren Öffnungen versehen sein. Bei geringem Durchmesser und entsprechender Länge haben die Lanzen die Form von Nägeln.

Wahlweise werden die nagelförmigen Lanzen auch durch die beabstandeten Schichten hindurch in den Zwischenraum zwischen den beabstandeten Schichten gedrückt. Auf dem Wege können mit kurzen Lanzen alle Bereiche des Gewirkes erreicht werden. Zugleich ist es möglich, die Lanzen außenseitg zu isolieren, um an unerwünschter Stelle eine Erwärmung des Abstandsgewirkes zu verhindern. Eine ausreichende Isolierung kann schon dadurch entstehen, daß die Lanzen in geringem Abstand von einem Schutzrohr umgeben sind.

Die Verformung des Gewirkes kann in einer Form erfolgen. Die Form kann ganz oder teilweise geschlossen sein. Soweit die Form teilweise offen ist und mit einem gasförmigen Wärmeträger gearbeitet wird, kann gleichwohl eine Belastung der Umgebung mittels einer Abzugeinrichtung verhindert werden.

Überraschender Weise können nicht nur kleine Verformungen sondern auch große Verformungen an dem Gewirke vorgenommen werden. Dabei lassen sich große Verformungen in besonderer Weise unterstützen, indem die beabstandeten Schichten mechanisch gebracht und gesichert werden. Dies ist in den Bereichen leichter, in denen ein Druck aufgebracht wird, als in anderen Bereichen. Nach der Erfindung wird deshalb ganz oder teilweise an den beabstandeten Schichten ein Zug aufgebracht, die dem Druckbereich gegenüberliegen. Der Zug kann mechanisch dadurch aufgebracht werden, daß an den Außenschichten angegriffen wird. In Betracht kommt ein Angriff mit Haken und/oder Zangen. Die Haken oder Zangen können in der Form verschiebbar angeordnet sein und bei Bedarf aus der Form ausgefahren werden, um in das Gewirke, Gewebe und Gestricke zu greifen. Günstig sind dabei bewegliche Haken, die sich öffnen können, um das verformte Gewirke, Gewebe und Gestricke frei zu geben.

Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn der Angriff an dem Gewebe, Gewirke oder Gestricke durch Ansaugen erfolgt.

Dazu ist es wirtschaftlich, Ansaugflächen an dem zu verformenden Gewirke, Gewebe oder Gestricke zu schaffen. Das wird wahlweise dadurch erreicht, daß eine ansaugfähige Folie auf das Gewirke an den betreffenden aufkaschiert wird. Vorzugsweise wird die Folie nach der Verformung des Gewirkes, Gewebe oder Gestricke wieder gelöst, um die Durchgängigkeit des Gewirkes, Gewebes oder Gestricke weiterhin sicherzustellen. Das Lösen kann entfallen, wo die Durchgängigkeit des Gewirkes in der konkreten Anwendung nicht erforderlich ist.

Die Folie kann zum Beispiel wieder abgezogen werden, wenn es auf die Entfernung der Folie ankommt. Gegebenenfalls geschieht das unter Erwärmung der Folie, die das Lösen erleichtert. Dabei kommen auch Folien in Betracht, die an der Berührungsfläche mit dem Gewirke auf Mikrowellen regieren, so daß unter Anwendung von Mikrowellen eine Schädigung des Gewirkes verhindert wird.

Anstelle einer einzigen, ansaugbaren Folie können auch diverse Folienstücke aufkaschiert werden. Soweit die Folienstücke ausreichend geringe Abmessungen besitzen und ausreichenden Abstand voneinander haben, geht von den Folienstücken keine nennenswerte Beeinträchtigung der Durchgängigkeit des Gewirkes aus. Infolgedessen können solche Folienstücke immer an dem Gewirke verbleiben.

Die Folienstücke sind nachgiebig. Die Nachgiebigkeit ist in verschiedenen Anwendungen nicht erforderlich. Dann können anstelle der Folienstücke auch weniger flexible Plättchen bzw. Stücke von Platten verwendet werden. Diese Teile lassen sich mit zusätzlichen Funktionen belegen, z.B. mit der Befestigung an der Sesselkonstruktion oder der Sofakonstruktion. Bislang bestehen solche Konstruktionen fast ausschließlich aus Holz. Das hat Preisgründe, aber auch Montagegründe, weil die Polster dann an der Konstruktion durch Nageln oder Klammern befestigt werden können. Die erfindungsgemäßen Gewirke lassen sich mit den oben beschriebenen Teilen an der Konstruktion nageln oder Klammern. Zumindest mit den Klammern kann das Gewirke auch ohne die oben beschriebenen Polster befestigt werden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Die 1 zeigt ein Material aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus zwei Schichten 26 und 27, von denen die obere Schicht 26 ein Abstandsgewebe ist. Die verwendeten Materialen sind die gleichen wie die Materialen bei den oben beschriebenen bekannten Matratzen mit Abstandsgewebe. Die Form ist jedoch anders.
Die untere Schicht 27 ist eine Polyurethan-Schaumschicht ist. Die Schicht 26 hat eine Dicke von 60mm. Die Schicht 27 gleichfalls eine Dicke von 60 mm.
Das Material ist mit einem waschbaren Textil 25 umhüllt.
Nach 1 besitzt das Abstandsgewebe der Schicht 26 eine obere Gewebeschicht 2 und eine untere Gewebeschicht 1a. Die 1 zeigt das Abstandsgewebe auf dem Kopf liegend.
Beide Schichten 1 und 2 sind durch Filamente 3 miteinander verbunden.
Darüber hinaus sind, ausgehend von der Schicht 2, noch weitere Filamente 4 vorgesehen, deren Länge geringer als der Abstand zwischen den Schichten 1 und 2 ist.
Im Falle einer Zusammendrückung nehmen die Filamente 3 sofort Last auf.
Die Filamente 4 beteiligen sich aber erst an der Lastaufnahme, wenn sie die Schicht 1 berühren.
Das Ausführungsbeispiel nach 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach 1a dadurch, daß anstelle der Filamente 4 gewickelte Filamente 5 vorgesehen sind. Die gewickelten Filamente 5 stützen sich besser an der Schicht 1 ab.
Das Ausfürungsbeispiel nach 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach 1a dadurch, dass anstelle der Filamente 4 andere Filamente 6 vorgesehen sind, die mit einer Zwischenschicht 7 verbunden sind. Durch die Zwischenschicht 7 wird noch eine bessere Abstützung erreicht.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 und 5 ist in 4 gleichfalls auf dem Kopf liegend dargestellt. Das Ausführungsbeispiel besitzt eine obere Gewebeschicht 10, von der Filamente 13 und 14 ausgehen. Die Filamente 13 halten Gewebestreifen 11, die Filamente 14 halten Gewebestreifen 12. Die Filamente 14 sind kürzer als die Filamente 13, so dass der Abstand der Streifen 12 von der Schicht 10 geringer als der Abstand der Streifen 11 von der Schicht 10 ist.
Die Streifen 11 bilden zusammen mit den Filamenten 13 Stege, desgleichen die Streifen 12 mit den Filamenten 14.
Im Falle der Zusammendrückung des Abstandsgewebes nehmen zunächst die Stege mit den Streifen 11 die Last auf, bis ihr Abstand von der Schicht 10 gleich dem Abstand zwischen den Streifen 12 und der Schicht 10 ist. Dann beteiligen sich die Stege mit den Streifen 12 an der Lastaufnahme.
Im Ausführungsbeispiel nach 6 ist eine Abwandlung des in 4 und 5 gezeigten Systems von Stegen dargestellt. Die Stege 21 verlaufen so, dass eine Wabenstruktur entsteht. Jede Wabe 20 umschließt einen Noppen 22. Die Stege 21 haben im Ausführungsbeispiel die Funktion der Stege 11, die Noppen die Funktion der Stege 12. Dementsprechend bestehen die Stege 11 am dargestellten Ende aus Gewebestreifen, die durch Filamente mit einer gegenüberliegenden Gewebeschicht des Abstandsgewebes verbunden sind.
Auch die Noppen 22 besitzen eine Gewebeschicht, die durch Filamente mit der gegenüberliegenden Gewebeschicht des Abstandsgewebes verbunden ist.
10 zeigt eine Schemazeichnung zu der erfindungsgemäßen Warmverformung.
Dabei wird das entstandene Abstandsgewebe in eine Heizstation gebracht. Dort wird es mit Heißluft auf eine Außentemperatur gebracht, die 5 bis 10% unter der Temperatur des Schmelzpunktes liegt. Die Erwärmung erfolgt in unten beschriebener Weise bei einer Heißgastemperatur, die 10 bis 30% über der Temperatur des Schmelzpunktes liegt. Bei dieser Außentemperatur ergibt sich zur Mitte der Filamente oder Fasern des Gewebes ein Temperaturgefälle. Mittig haben die Filamente und Fasern noch eine Temperatur, die für den elastischen Bereich des Kunststoffes kennzeichnend ist.
In dem Zustand werden die Gewebe einer Verformungsstation 46 zugeführt. Dort erfahren die Gewebe eine gewünschte Verformung. Als Werkzeuge dienen wahlweise Matrizen.
Die verformten Gewebe werden noch im Werkzeug gekühlt, bis sich auch außen an den Filamenten und Fasern sich eine Temperatur, z.B. Raumtemperatur, bei der das Gewebe bleibend die erlangte Form angenommen hat.
Die 7 bis 9 zeigen Beispiele für eine Formgebung der Gewebe.
Nach 7 ist vorgesehen, daß die Gewebe eine Matratze 30 mit eingeformten Gelenkstellen 31 bilden. An den Einformungen ist schematisch eine Verdichtung der Filamente, Fasern usw. dargestellt. Zum Einformen der Gelenkstelle werden die mit einheitlichem Querschnitt angelieferten Formlinge aus Abstandsgewebe an den vorgesehenen Gelenkstellen mit Heißluft erwärmt. Anschließend wird ein Brett oder dergleichen mit der Schmalseite in den erwärmten Bereich des Formlinges gedrückt. Nach Erreichen der gewünschten Eindringtiefe wird der Formling mit Kühlluft beaufschlagt, bis die Filamente, Fasern usw. wieder Raumtemperatur erreicht haben. Danach wird das Brett entfernt.
Die 8 zeigt ein Sitzpolster 35 mit einer Wölbung 36 an der Oberseite. Das Sitzpolster entsteht aus einem mit einheitlichem Querschnitt angelieferten Formling aus Abstandsgewebe. Wie nach 7 wird der Formling mit Heißluft beaufschlagt. Im Unterschied zum Verfahren nach 7 wird die Heißluft jedoch zwischen die beabstandeten Gewebe eingeblasen. Der so erwärmte Formling wird zwischen einer Matrize und einer Patrize zusammengedrückt, bis die in 8 gezeigte Form erreicht ist.
9 zeigt ein U-förmiges Polster 40 für eine Armlehne mit Schenkeln 41, welche die Armlehnen eines Sessels beidseitig umfassen sollen. Die Erwärmung, Formgebung und Kühlung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel nach 8.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Kissen anstelle des Polsters in der gleichen Weise wie das Polster hergestellt.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Formling sofort in eine Form eingelegt und erfolgt auch die Erwärmung in der Form. Die Form besitzt dann an den betreffenden Stellen Düsenflächen, durch die Heizmittel und Kühlmittel in den Formhohlraum dringen können. Damit auch eine ausreichende Heizmittel und Kühlmittelzufuhr stattfindet, sind an gegenüberliegender Stelle Öffnungen vorgesehen, an denen verbrauchtes Heizmittel und verbrauchtes Kühlmittel wieder austreten können. Für die Anwendung von Wasserdampf sind die Öffnungen wahlweise verschließbar, um ein gewünschtes Druckniveau in der Form einstellen zu können.
11 zeigt einen Formling 52 aus einem Abstandsgewirke mit zwei beabstandeten Schichten 53 und 54, die durch Filamente 55 miteinander verbunden werden. Der Formling 52 liegt zwischen zwei formgebenden Platten 50 und 51. An der Seite, welche der Platte 50 zugewandt ist, ist der Formling mit einer Folie 57 versehen. Die Folie ist aufkaschiert.
In der Platte 50 befinden sich Ansaugöffnungen mit Ansaugkanälen 56. Durch die Ansaugöffnungen und Ansaugkanäle wird ein Unterdruck an die Folie 57 angelegt, so daß die Folie 57 sich schließend an die Kontur der Platte 50 anlegt.
Danach wird der Formling 52 mit Heißgas aus der Richtung 58 durchströmt, so daß die Filamente 55 erweichen. Das Heißgas tritt bei 59 aus dem Formling wieder aus.
Nach ausreichender Erweichung findet eine Abkühlung statt. Die Abkühlung erfolgt im Ausführungsbeispiel schlagartig mit Kühlwasser. Danach bleibt der Formling in der neuen Form.
Das Ausführungsbeispiel nach 12 unterscheidet sich von dem nach 11 durch eine andere Zuführung des Heißgaes. Nach 12 ist eine Platte 60 mit Heißgaszuführungen 61 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel aus der Platte 60 nagelförmig vorragen und in den Formling 52 eindringen. Mit dieser Heißgaszuführung finden eine gezielte Heißgaszuführung im Bereich der Verformung statt. Es ist eine geringe Menge Heißgas erforderlich. Der Formling wird durch das Heißgas weniger beeinträchtigt.
Das Ausführungsbeispiel nach 13 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen nach 11 und 12 dadurch, daß anstelle einer Folie 57 an dem Formling 52 eine Vielzahl gleichmäßig verteilter Folienflecken 65 vorgesehen sind. Die Flecken sind so angebracht, daß sie bei der anstehenden Verformung des Formlinges genau auf den Ansaugöffnungen liegen. Die Flecken 65 und die Ansaugöffnungen bewirken wie in den Ausführungsbeispielen 11 und 12 ein Anliegen an die Kontur der Platte 50.

Claims

Verfahren zur Bearbeitung einer Materialschicht, welche ganz oder teilweise aus einem oder mehreren Abstandsgewirk, Abstandsgewebe oder Abstandsgestricke oder dergleichen besteht, wobei jeweils zwei beabstandete Schichten vorgesehen sind, die durch Elemente wie Filamente, Fasern oder Fäden miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schichten und Filamenten, Fasern oder Fäden, die aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und so weit erwärmt und anschließend verformt werden, bis eine bleibende Verformung entsteht, wobei die Erwärmung mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsgewirke, Abstandsgewebe oder Abstandsgestricke oder dergleichen mit dem gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger durchströmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erwärmung des Kunststoffes auf eine Temperatur stattfindet, die mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10% unterhalb, vorzugsweise bis 20% unterhalb der Temperatur des Schmelzpunktes liegt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Heißgases als Wärmeträger mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, vorzugsweise bis 30% höher als die Temperatur des Schmelzpunktes ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsgewirke, Abstandsgewebe oder Abstandsgestricke zwischen den beabstandeten Schichten und/oder von außen an den Schichten mit dem gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträgern mit einem Überdruck von 1 bar, vorzugsweise von mindestens 2 bar und noch weiter bevorzugt von mindestens 3 bar gegenüber der Umgebung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet, daß die verbrauchten gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger mit einem Unterdruck abgesaugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Temperung nach der Warmverformung.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Verwendung eines Durchlaufofens für die Temperung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Kühlung des warmverformten und/oder getemperten Kunststoffs.
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Beaufschlagung mit einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewirke, Gestricke oder Gewebe mit dem Kühlmittel durchströmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine Trocknung des Gewirkes, Gestrickes oder Gewebes nach Kühlung mit einem flüssigen Kühlmittel.
Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet, durch Verwendung von Abgas aus der vorhergehenden Erwärmung mit gasförmigem Wärmeträger für die Trocknung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Form, die mit einem Heiz- und/oder Kühlmittel beaufschlagbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- und/oder Kühlmittel mittels Lanzen zwischen die beabstandeten Schichten geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzen die Form von Nägeln auf weisen und durch die beabstandeten Schichten in den Zwischenraum dringen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch die Verwendung von Platten und Formteilen, die mit nagelförmigen Lanzen für die Zuführung von Heiz- und/oder Kühlmitteln versehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Form mit Zuführungsöffnungen für gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger und Ablauföffnungen für gasförmigen und/oder flüssigen Wärmeträger.
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Öffnungen.
Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine gitterstruktur oder Struktur einer Lochplatte für den Zulauf oder Ablauf.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Form mit verschließbaren Öffnungen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch die Formgebung von Kissen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch Einformen von Knickstellen in Matratzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch Rundung und/oder Einformung von Polstern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch die Verwendung von Gewirken, Gestricken oder Geweben als Formlingen, die mindestens einseitig, ganz oder teilweise mit einer Ansaugfläche versehen sind, an denen ein Unterdruck angelegt wird, um den Formling an eine formgebende Kontur zur Anlage zu bringen.
Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Anbringung von Folien als Ansaugfläche.
Verfahren nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch Verwendung aufkaschierter Folien und durch Anordnung von Ansaugöffnungen an den korrespondierenden Flächen in der Form.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, gekennzeichnet durch Verwendung von Folien-Flecken oder Folienteilen, die durch ihre Größe und/oder Form und/oder Abstand die Durchgängigkeit des Gewirkes, Gestrickes oder Gewebes nicht beeinträchtigen, und durch Anordnung von Ansaugöffnungen an den korrespondierenden Flächen in der Form.