DE2247238A1

DE2247238A1 - Verfahren zur herstellung gepolsterter schaumgefuetterter moebelschalen, wie stuhlsitze und dergleichen

Info

Publication number: DE2247238A1
Application number: DE19722247238
Authority: DE
Inventors: William L Dekraker; Norman C Poel; Wendell H Poel
Original assignee: Herman Miller Inc
Current assignee: MillerKnoll Inc
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1973-05-17
Also published as: GB1346127A

Description

Ab ?. 5.1972 neue Rufnummer 363011-13

Herne, 8000 München 23,

Freiligrathstraße 19 r»I.»ll.»#«nUO«l·» Eisenacher Straße 17

Postfach 1« D I P I. - I η g. H. Π. ■ B β Π Γ Pat.-Anw. Betzier

Pat.-Anw. Htrrmann-Trentepohl Dinl - PhVS Eduard ΒβΙζίθΓ Fernsprecher: 398011

Fernsprecher: 51013 wi*»i. riije. i_Mu«iv· _Vw.<.iw· 398012

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ³⁹⁸⁰¹³

Telegrammanschrift: .. Telegrammanschrift: Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München Telex 08 229 853 Telex 5215360

Γ" 1 Bankkonten:

Bayrische Vereinsbank München 952 Dresdner Bank AG Herne 7-520 Postscheckkonto Dortmund 558 63

J .

Ref.:M0 3823 B/hr

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Abholfach 3

26. September 1972

Herman Miller, Inc., 140 McKinley, Zeeland, Michigan/USA

Verfahren aur Herateilung gepolsteter· schaumgefUtterter Möbelschalen, wie Stuhlsitze und dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gepolsteter, schaumgefutterter Möbelschalen, wie Stuhlsitze und dergleichen.

Auf dem Gebiete der Möbelherstellung stellt.es ein laufendes Problem dar, in einfacher Weise und wirtschaftlich gepolsterte, schaumgefütterte Möbelschaleh von guter Qualität herzustellen. Trotzdem eine Reihe von Versuchen unternommen wurde, war noch keiner vollständig zufriedenstellend. Bei bekannten Verfahren wird beispielsweise ein

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vorfabriziertes Schaumpolster verwendet, welches zuerst mit der Möbelschale verbunden und dann durch, ein geeignetes Polsterwerk abgedeckt wird. Jedoch ist dieses Verfahren erkennbar langsam und kompliziert, weil die Polstervorfabriziert werden müssen und eine Vielzahl von Stufen zur Herstellung des fertigen Produktes erforderlich ist. Bei einem anderen Verfahren wird das Schaumpolster an Ort auf der Möbelschale aufgeschäumt. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine nachfolgende Stufe des Abdeckeha dee Schauines mit einem geeigneten Polster- oder Bezugsmaterial.

Bei weiteren bekannten Verfahren wird daa Aufschäumen des Polsters zwischen einem starren Träger und einem biegsamen Bezugs- oder Polstermaterial durchgeführt, das erhitzt und gestreckt und in eine Hohlform ausgedehnt wird. Der Zv/ang, daß das Material biegsam sein muß, damit es in die Hohlform ausgedehnt werden kann, beschränkt ernsthaft die Materialarten, die sich für die äußere Abdeckung der fertigen Produkte eignen. Außerdem kann das Schrumpfen des Materials beim Abkühlen zu Zerstörungen führen oder das Material von der Schale abziehen. Obwohl man bereits Versuche unternommen hat, das Polster zwischen dem starren Träger und dem Überzugs- oder Polstermaterial ohne Strecken und Ziehen des Materials zu schäumen, ergaben sich doch zerknitterte, nicht gleichmässige Polsterflächen.

Es besteht somit offenbar das Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstellung bezogener schaumgepolsteter Möbelschalen, das einfach und wirtschaftlich ist und zu einer glatten, knitterfreien und gleichmäsaig gebundenen Polsterfläche führt.

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Durch die Erfindung soll diese Aufgabe gelöst werden. Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Herstellung polsterüberzogener schaumgepolsteter Möbelschalen vor, das.einfach und wirtschaftlich ist und zu einer glatten und gleichmässig gebundenen Polsterfläche führt. Das Verfahren besteht darin, daß man ein Stück aus Bezugsmaterial auf eine Form auflegt, die eine genaue komplementäre Form der gewünschten Polsteroberfläche darstellt und ein Vakuum an das Material über die Form bei Zimmertemperatur anlegt, um das Material gleichmässig im Kontakt mit der Form zu halten; Dann wird die Möbelschale über das Material a,uf der Form aufgesetzt, wobei der Rand der Schale mit dem Material in Berührung gebracht wird, um derart einen Formhohlräum zu erzeugen. Die Schale wird dann fest an der Form angeklemmt, so daß eine Dichtung zwischen dem Umfang der SChale und dem Material entsteht. Über eine Öffnung in der Möbelschale wird eine flüssige schaumbildende Polyurethanzusammensetzung in den Hohlraum in solchen Mengen ausgefüllt, daß nach dem Aufhören des Schäumens der fertige Schaum den Hohlraum vollständig ausfüllt. Das auf das Material wirkende Vakuum wird so lange aufrechterhalten, bis der Schaum so weit ausgehärtet i^st, daß er seine Gestalt behält. Die überzogene schaumgepolsterte Möbelschale wird dann aus der Form herausgenommen und es wird überschüssiges Überzugs- oder Polstermaterial abgeschnitten. Man kann eine Vinylkantenverbrämung oder dergleichen über den Umfang der Schale anlegen, falls dies erwünscht sein sollte.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden.

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Die Zeichnungen zeigen in

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht .einer überzogenen schaumgepolaterten Stuhlschale, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt istj

Pig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Schalen nach Fig. 1 im wesentlichen längs der linie ΙΪ-ΙΙ der Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer offenen Form, die zur Herstellung der überzogenen echaumgepoleterten Sesselschale nach Fig. 1 unter Durchführung des ^rfindungsgemäßen Verfahrens Verwendung findetJ

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der offenen Form nach Fig. 3 mit eingesetztem Überzugsmaterial und eingesetzter Sesselschale; und in

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Form nach Fig. in geschlossener und zusammengeklemmter Stellung, wobei die Schaumspritzgußpistole für den Spritzguß angesetzt ist.

Fig. 1 zeigt eine fertige überzogene schaumgepolsterte Sessel- oder Stuhlschale 10, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Man erkennt aus der Zeichnung, daß die überzogenen Sesselschale 10 eine überzogene Oberfläche 11 und eine PolRtereinfassung 13 aus feejgnetem Material, beispielsweise Vinyl über den Umfang aufweist. Aus Fip. ? erkennt man die Konstruktion der pe-

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polsterten Sesselschale nach I¹Ig. 1 deutlicher. Bas Schaumpolster 14 ist beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel Polyurethanschaum, der gleichmässig sowohl am Überzugsmaterial 11 als auch, an der Sesselschale 12 gebunden ist. Die Kanteneinfassung 13 umgibt den Umfang des vollständigen. Sesselsitzes, wobei der Raum eingehüllt wird, bei dem das Überzugsmaterial 11 mit der Sesselschale 12 in Verbindung steht, so daß ein Endprodukt mit sauber eingefasstem Aussehen entsteht.

Das Verfahren "zur Herstellung der überzogenen schaumgepolsterten Sesselschale nach den Pig. 1 und 2 läßt sich am deutlichsten unter Hinweis auf Fig. 3 erläutern, die die Form 20 in der offenen Stellung zeigt. Die Form 20 weist eine Oberfläche 21 auf, die eine genaue komplementäre" Form der Polsteroberfläche der überzogenen Sesselschale nach Fig. 1 besitzt. Das bei 23 angelenkte Klemmglied 22 dient zur festen Halterung der Sesselschale 12 im Umfangskontakt mit dem Überzugsmaterial 11 während des Spritzvorganges, wie später noch näher erläutert werden soll. Wenn das Klemmglied 22 in seine geschlossene Stellung über die Formoberfläehe 21 geschwenkt wird, dann dienen die Klemmglieder 24 und 25 zur Versperrung ,des Klemmgliedes 22 in der geschlossenen Stellung.

Um das Überzugsmaterial 11 in seiner Lage während des Einspritzvorganges zu halten, um derart eine glatte,· straffe und knitterfreie Überzugsoberfläche zu erzielen, sind Löcher 26 in der Formoberfläche 21 vorgesehen, so daß Unterdrück an das Überzugsmaterial 11 durch die Formoberfläche 21 angelegt werden kann. Die Vakuumsaugquelle ist

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ORIGiNAL INSPECTED

in üblicher Weise beispielsweise im Kasten 27 im Fuß der Form untergebracht oder vorgesehen. Es ist wichtig, daß die Löcher 26 um den ganzen Umfang der Formoberfläche 21 vorgesehen sind, um das Überzugsmaterial 11 zufriedenstellend in seiner Lage zu halten. Man kann jedoch erforderlichenfalls Löcher 26 auch über der gesamten Formoberfläche 21 vorsehen. Bas Ausmaß des angelegten Unterdruckes sollte so groß gewählt werden, daß das Material an seinem Platz gehalten wird, sollte jedoch nicht so groß sein, daß das Material in die Löcher hineingesaugt wird und damit ein sichtbares Muster der Löcher auf der Oberfläche des Materials verbleibt. Während dies beiden meisten Textilfabrikaten keine wesentliche Bedeutung hat, wird es jedoch ausschlaggebend, wenn man empfindliche Materialien, wie beispielsweise Vinyl verwendet. Eine Alternative zur Verwendung von Löchern in der Form zum Anlegen des Unterdrucks an das Material besteht darin, daß man die Form selbst aus einer porösen Substanz herstellt, wobei die Porosität ausreichen muß, daß der Unterdruck auf das Material durch die Form hinduroh aur Einwirkung gebracht werden kann.

In Fig. 4 erkennt marjdie geöffnete Form, wobei ein Stück Oberzugsmaterial 11 und eine Sesselschale 12 eingesetzt sind. Bas Überzugsmaterial 11 wird bei Zimmertemperatur einfach Über die Formoberfläche 21 aufgebracht und das Vakuum angelegt, um es &n seinem Platz zu halten. Dann wird die Schale 12 über das Material umgekehrt aufgesetzt. Ber Rand der Sesaelschale 12 wird dann mit dem Oberzugsmaterial 11 in Berührung gebracht und wegen der Kontur der Sesselschale 12 bildet sich ein Hohlraum zwischen

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Überzugsmaterial 11 und Sesselschale 12, Dann wird der Klemmdeckel 22 geschlossen und in der Stellung nach Fig. 5 festgeklemmt. Der Deckel sollte so dicht festgeklemmt werden, daß sich eine Abdichtung zwischen dem Umfang der Sesselschale und dem Überzugsmaterial insoweit ergibt, daß jeglicher Austritt von schäumender Zusammensetzung vermieden wird. Um diese Abdichtung sicherzustellen, wird vorzugsweise eine nachgiebige Dichtung 31 über dem Umfang der Form verwendet, um leichte Unregelmässigkeiten in der Oberfläche des Umfanges der Form auf der Sesselschale auszugleichen. Die Anordnung ist nunmehr für den Einspritzvorgang bereit. Durch die Öffnung 28 in der Sesselschale 12 wird eine flüssige schaumbildende Polyurethanzusammensetzung mit Hilfe der Spritzpistole 30 eingespritzt. Die Menge der eingespritzten Polyurethanzusammensetzung sollte so groß gewählt werden, daß beim Aufhören des Schäumvorganges der fertige Schaum den Hohlraum zwischen Sesselschale 12 und Überzugsmaterial 11 vollständig ausfüllt. Es sind kleine Austrittsöffnungen 29 vorgesehen, um den Austritt von Luft und anderen Gasen während des AufBchäumens der Polyurethanzusammensetzung zu ermöglichen. Nachdem das Polyurethan ausreichen geschäumt hat, so daß der Schaum die Höhe der Öffnung 28 erreicht, wird diese Öffnung verschlossen, um den Autritt von Schaum zu verhindern. Nachdem der Schaum ausreichend verfestigt ist, so daß er seine Form beibehält, kann man den Unterdruck unterbrechen. Man kann dann die überzogene gepolsterte Sesselschäle 10 herausnehmen und für das vollständige Aushärten des geschäumten Polyurethans abstellen.

Damit man eine p~\ eichmässige Verteilung des Polyurethan-Schaumes erhält,, sollte die Öffnung P8 vorzugsweise mittir bezüglich des Hohlraumes und an der höchsten Stelle der

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Sesselschale angeordnet sein, wie es aus den Zeichnungen entnehmbar ist* Es ist ferner zweckmäseig, wenn die Düse der Spritzpistole 30 winkelig gedreht wird_f um die schäumende Zusammensetzung in alle feereiche dee Hohlraumes einbringen zu können. Wenn man die schäumende Zusammensetzung in alle Bereiche des Hohlraumes während des Einsprltzvorgängee richtet, dann erfolgt das Schäumen gleichmässig und Zwischenräume oder Ünregelaäeeigkeiten im ausgehärteten Schaum werden vermieden, so daß eich ein gleichmäesiges Polster ergibt.

Während die Art des besonderen PolyurethanschaumeB nicht kritisch für den Erfolg der Erfindung ißt, hat sich doch gezeigt, daß ein kalt härtender Polyurethaneschaum aus dem Reaktionsgemisch eines Polyesters, beispieleweite Polyetherpolyol und Polyisocyanat zusammen mit einem Aktivatoröystem für das Polyetherpolyol, beispielsweise ein tertiäres Amin, einen besonders vorteilhaften Schaum zur Folge hat. Die besondere verwendete Zusammensetzung hängt ab von der gewünschten Schaumelastizität und der Picke des Hohlraumes zwischen dem Überzugsmaterial und der Seeselschale. Vorzugsweise werden die Komponenten der Polyurethanzusammensetzung durch Strahlbeaufschlagung in der Spritzpistole gemischt. Beim Einspritzen hat die Zusammensetzung in etwa die Viskosität von Wasser» Es hat sich herausgestellt, daß die kalt härtenden Polyurethanzusammensetzungen in ca. 6 bis 15 Sekunden nach dem Einspritzen aufschäumen und in ca. 2 Minuten so ausreichend aushärten, daß sie ihre Schaumfigur beibehalten. Obwohl das Vakuum nach ca. 2 bis "*> Minuten gebröehen werden kann, bleibt die Form vorzugsweise bis ca* 8 bis 10 Minuten nach

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dem Einspritzvorgang geschlossen, um "ein ausreichendes Aushärten sicherzustellen, so daß nicht anschließend die Schäumform durch die weitere Handhabung des Gegenstandes zerstört wird. Man sollte im allgemeinen mit ca. 20 bis 24 Stunden bis zur vollständigen Aushärtung des geschäumten Polvurethans anschließend rechnen..

Der durch die Polyurethanzusaimnensetzung.her-gesteillte ^₁- ;.·-■, Schaum ist sehr klebstark und wird deshalb besonders ' ; , stark sowohl am Überzugsmaterial als auch an der Sesselschale gebunden. Wegen dieser klebenden Eigenschaften- . ist ,es wünschenswert, beim Verstöpseln der Öffnung 28 zur Verhinderung eines Sehaumaustrittes, den Stopfen . mit einem lösenden Mittel zu. überziehen, so daß an ihm der Schaum nicht haften kann.

Während man Jede Art von Überzugspolstermaterial verwenden kann, beispielsweise Vinyl oder verschiedene Textilgewebe, hat sich gezeigt, daß bei porösem ,Material eine Dichtung auf die mit dem Polyurethan in Berührung zu bringende Oberfläche aufgebracht werden muß, um ein Durchtreten des Schaums zu verhindern» In ähnlicher Weise sollte man ein abdichtendes Material an alleji Nähten anbringen, wo ein solcher Schaumdurchtritt möglich ist.

Nachdem der Polyurethanschaum vollständig ausgehärtet ist, wird das am Rande überschüssige Überzugspolstörmaterial abgeschnitten und eine Viny!kanteneinfassung 15 auf dem Umfang der überzogenen Stuhlschale angebracht, damit*das fertige Produkt ein sauberes Aussehen erhält. Vorzugsweise ist die Kontur der Sesselschale 12 derart, daß"der

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Hohlraum zwischen der Schale und dem Oberzugspoleter^ material nicht bis zur Außenkante fortläuft, eondern innerhalb endet, so daß der tJmfangskontakt zwischen Sesselschale 12 und Überzugspolstermaterial die gleiche Breite wie die Viny!kanteneinfassung bei 15 nach Fig. 2 aufweist, das heißt bei ca. 6 mm bis 24 mm (1/4 Zoll bis 1 Zoll) liegt. Auf diese Weise gibt, wenn die Vinylkateneinfassung 13 angebracht ist, der abrupte Anstieg des gepolsterten Teiles von der Vinylkanteneinfassung ein erwünschtes gutes Aussehen dee Produktes.

Erkennbar liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung polsterüberzogener schaumgepolsteter Möbelschalen, das einfach und wirtschaftlich ist und eine glatte und gleichmässig gebundene Polsterflache liefert· Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zur Herstellung von Produkten mit verschiedensten Formen und Änderungen dee Querschnittebereiches verwenden. Es hat sich auch gezeigt, daß das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, das ein Strecken des Überzugspolstermaterials und ein Zusammendrücken des Schaumpolstera vermeidet, zu einer ungewöhnlich bequemen, polstertiberzogenen schaumgepoleterten MBbelschale führt. Es kann davon ausgegangen werden, daß diese Bequemlichkeit das Ergebnis dee Fehlens aller Zugspannungen im Material ist« die sonst bei üblichen polsterüberzogenen schaumgepolsterten Möbelschalen_:auftreten. Bisher hat man solche Bequemlichkeiten nur bei getuffteten Produkten oder solchen mit lockeren Polstern erreicht, nicht jedoch bei vorgeformten polsterüberzogenen schaumgepolsterten Möbelschalen verschiedenster Konturen. Während bevorzugte Ausführungeformen gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert

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und dargestellt wurden,ißt es selbstverständlich, daß· man verschiedene Änderungen durchführen kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Während beispielsweise die Herstellung einer besonderen polsterüberzogenen Sesselschale beschrieben und wiedergegeben ist, lassen sich verschiedene Größen, Formen und Arten von Möbelschalen gemäß der vorliegenden Erfindung polstern überziehen.

Patentansprüche t - 12 -

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung polsterüberzogener schaumgepolsteter Möbelschalen, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

Einsetzen eines Stückes aus Polsterüberzugsmaterial auf eine Form, die eine genaue Gegenform der gewünschten Polsteroberfläche darstellt, und Anlegen eines Vakuums an das Material durch die Form, während sich das Material auf Zimmertemperatur befindet, um das Material gleichmässig in Berührung mit der Form zu halten;

Aufsetzen einer Möbelschale über das Material auf der Form, wobei der Umfangsrand der Schale mit dem Material zur Bildung eines Hohlraums mit ihm in Berührung gebracht wird;

Festes Festklemmen der Schale auf der Form, so daß sich eine Abdichtung zwischen dem Umfang der S_chale und dem Polsterüberzugsmaterial bildet;

Einführen einer flüssigen schaumbildenden Polyurethanzusaramensetzung in den Hohlraum durch eine öffnung in der Möbelschale in solchen Mengen, daß beim Aufhören des Schäumens der fertige Schaum den Hohlraum vollständig ausfüllt; und durch

Aufrechterhalten des angeleg«ten Vakuums am Material bis der Schaum so weit ausgehörtet ist, daß er seine Gestalt behält.

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2 * Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum an das Material über eine Vielzahl Von Löchern in der Form angelegt wird;

■5* Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

ζ e i chnet , daß eine ΪΌπη verwendet wird, bei der

eine Vielzahl von Löchern wenigstens über den Umfang der form angeordnet ist.

4» Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,, daß eine Möbelschale verwendet wird, deren Öffnung ifliallge*^ meinen mittig und an der höchsten Stelle angeordnet ist.

5: Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ 6 i e h ii β t, daß eine flüssige schaumbildende Polyurethanzusammensetzung Verwendet wird, die aus Polyisocianat, Polyetherpolyol und einem Aktivatorsystem für das Polyetherpolyol besteht.

6* Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Möbelschale mit wenigstens einer Austritts— Öffnung, die den Austritt von Luft und anderen Gasen während des AufSchäumens der schaumbildenden Zusammen- . Setzung er&öglicht*

7. Verfahren nach einem öder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, ge k en η ζ e i c h η et durch die Verwendung porösen Textilgewebes als Polsterüberzugsmateriäl, wobei vor dem Aufsetzen der Möbelschale über dieses Material

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eine Abdichtung auf die Oberfläche so aufgebracht wird, da8 diese Abdichtung mit dem Schaum in Berührung kommt, so daß das Polsterüberzugsmaterial für den Schaum undurchlässig wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbereich zwischen Schale und Polsterüberzugsmaterial eine Breite in der Größenordnung von 6 mm bis 24 mm (1/4 Zoll bis 1 Zoll) aufweist.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang von Schale und Polsterüberzugsmaterial nach dem Aushärten des Schaumes eine Einfassungskante angebracht wird*

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L e e r s e i t e