DE2534054A1

DE2534054A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines zusammengesetzten gegenstandes

Info

Publication number: DE2534054A1
Application number: DE19752534054
Authority: DE
Inventors: Peter John Edwin Anderson; John Charles Joseph Fallows; Richard George Harvey
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1976-02-12
Also published as: GB1509915A; FR2280491A1; FR2280491B1; ZA754789B

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den _H Bk/b - D 21Od

Dül\iLOP LIMITED

Eyder Street, St. James's, London S.V.1. England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines zusammengesetzten Gegenstandes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von zusammengesetzten Gegenständen, die als Ausfütterungs- bzw. Polstermaterialien verwendbar sind, und insbesondere von Gegenständen, die eine Abdeckung aus einem flexiblen Blattmaterial und eine HHillung aus einem elastischen, zellenartigen Material aufweisen.

Derartige Gegenstände sind zur Verwendung beispielsweise in Kissen und Armlehnen für Stühle mit Armen und Sofas, Barhocker-Oberteilen, Schreibmaschinenschreib-Stühlen und in der Kraftfahrzeugindustrie verwendeten Polster-Einzelteilen, z.B. Polsterkissen eines Fahrzeugsitzes, Armlehnen, Kopfstützen und gepolsterten Türwänden geeignet.

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DR G MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

8 MÖNCHEN 22 ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL (089)224211. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK : MÖNCHEN 77062-805

Das getrennte Anlegen von Abdeckungen auf die Füllung durch bekannte Einrichtungen ist sehr arbeits- und somit kostenaufwendig.

Es ist bekannt, derartige zusammengesetzte Gegenstände herzustellen, indem ein Schaum in flüssiger Form, auf das geformte flexible Material aufgetragen wird, das die Abdeckung des Gegenstandes sein soll. Dies ist jedoch nicht gänzlich zufriedenstellend und hat gewöhnlich zur Folge, daß die Abdeckung zusammengeballt oder faltig ist, wo der Gegenstand gekrümmt ist.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetztenlblstergegenstandes mit einer Abdeckung aus einem flexiblen Blattmaterial und einer Füllung aus einem zellenartigen Material. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnur an dem Blatt angebracht wird, um einen Umkreis auf dem Blatt zu bestimmen, daß eine Vakuumform mit einer Einrichtung angrenzend an ihren Umfang für einen Eingriff mit der Schnur vorgesehen wird, daß der im Umkreis enthaltene Blattbereich im wesentlichen derjenige ist, der erforderlich ist, um die Form auszukleiden und jeden Rand zwisehen der Eingriffseinrichtung und dem Umfang der Form, abzudecken, daß das Blatt anschließend in der Form angeordnet wird, wobei die Eingriffseinrichtung in einem Eingriff mit der Schnur steht und dadurch eine Kelativbewegung zwischen dem Umkreis des Blattes und der Jj'orm während des Vakuumformens im wesentlichen verhindert wird. Das Blatt wird auf die gewünschte Form gegen die Wände der Form mittels eines Vakuums geformt, und es wird das zellenartige Material in der Form ausgebildet, wenn diese mit dem Blatt ausgekleidet ist.

Es wird normalerweise für nötig erachtet, das Vakuum aufrechtzuerhalten, das das Blatt gegen die Form hält, bis das zellenartige Material sich ausreichend verfestigt hat, um selbst-

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tragend zu sein. Die Form, ein negativer jj'oriuhohlraum, Kann eine Größe aufweisen, die geringfügig größer als diejenige des gewünschten Endproduktes ist, um jedwedes ochrumpfen zu ermöglichen, das später eintreten kann. Die ^raröße des .ochruiupfens hängt selbstverständlich von den verwendeten Materialien ab, und es kann daher eine geeignete !Toleranz für (jede individuelle beabsichtigte Gruppe von !'allen vorgesehen werden.

Das Positionieren der Einrichtung für einen .eingriff mit der öchnur i^elativ zur Form und die Dimensionen des flexiblen Blattes werden idealerweise so gewählt, daß das Material, wenn das Blatt auf die gewünschte Form geformt ist, wedex» einer übermäßigen Beanspruchung oder Ausdehnung noch an irgendeiner Stelle einer Hall-Beanspruchung, d.h. Spannungsiοsigkeit, ausgesetzt wird, so daß eine Faltenausbildung· eintritt. Diese gewünschte Faktorenkombination wird bevorzugterweise vor Beginn einer aufeinanderfolgenden Herstellung einer Serie von Gegenständen in irgendeiner individuellen Form durch Anfertigen eines geeigneten "Roh"~Blattes bestimmt, wobei dessen Abmessungen und/oder das Positionieren der Schnureingriffseinrichtung verändert werden können, bis ein Vakuumformen dieses Blattes das bestmögliche Ergebnis mit einer minimalen Faltenausbildung und einer minimalen Dicke liefert. Wenn zu wenig haterial für die Form zur Verfügung steht, wird das Blatt extrem gespannt, was ein fehlerhaftes Formen zur Folge haben kann, wenn die quer über das Blatt vorgesehene Druckdifferenz nicht ausreicht, die resultierende Spannung zu überwinden, oder ein Reissen des Blattes oder unerwünschte

/können
örtliche Verringerungen m der Dicke eintreten. Steht darüberhinaus zu viel Material zur Verfugung, tritt eine Faltenausbildung oder eine "Regenbogen"-Ausbildung der Abdeckung ein, da Teile des Blattes beim Vakuumformen unbeansprucht sind und dort eine Ansammlung von Material eintritt.

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Wenn man demzufolge zu einem "Roh"-Blatt mit den gewünschten Abmessungen gekommen ist, kann eine Schablone beispielsweise entsprechend diesem Blatt hergerichtet werden, und es können sämtliche nachfolgenden Blätter genau auf die gewünschte Größe mit Hilfe der Schablone geschnitten werden. Jedes so ausgebildete Blatt weist einen Rand aus überschüssigem Material um seinen Umfang auf, beispielsweise 7j62 cm (3> inch) in der Breite. Dieser Rand tritt bei einem Vakuumformen des Blattes nicht in die Form ein, vielmehr wird das Eintreten des Randes in die Form durch die Schnureingriffseinrichtung verhindert. Die Schnur kann am Blatt durch eine geeignete Einrichtung befestigt sein. Beispielsweise kann der Rand des Blattes um die Schnur gefaltet sein, worauf dieser geheftet, genäht oder verschweißt wird, um die Schnur in ihrer Stellung zu halten.

Die Schnur kann aus einem zweckmäßigen Material bestehen, vorausgesetzt, daß dieses eine ausreichende Festigkeit aufweist und, wo es zum Korrigieren bzw. Anpassen, wie nachfolgend beschrieben, verwendet werden soll, keine übermäßige Reibung zwischen der Schnur und der Abdeckung vorhanden ist. Die Schnüre können beispielsweise aus einer pflanzlichen Faser oder einer synthetischen Faser wie Nylon oder aus Draht bestehen.

Die Schnureingriffseinrichtung, die verwendet wird, um zu verhindern, daß der Umfang des Blattes während des Formschrittes zur Form hin rutscht, kann irgendeine geeignete Klemm- oder Festhalteeinrichtung sein. Beispielsweise können aufrechtstehende Stifte um den Umfang der Form vorgesehen sein. Die Stifte können so beschaffen sein, daß sie durch das Abdeckungsmaterialblatt bezüglich der Schnur innen und angrenzend an diese verlaufen, so daß die Schnur auf die Stifte drückt und verhindert, daß der Umfang des Blattes sich nach innen bewegt,

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wobei die Jj'orm und die Dimensionen des Blattbereiches, der bezüglich der Schnur innen gelegen ist, und die Stellungen der Stifte so gewählt worden sind (beispielsweise durch Berechnung oder .Versuch für jedes individuelle Produkt), daß eine übermäßige Beanspruchung oder eine i'altenbildung des Blattes verhindert ist.

Eine Alternativeinrichtung ist, das Blatt zwischen dem Hand der Ji'orm und einem geeigneten Rahmen festzuklemmen, wobei der Rahmen in einem Eingriff mit dem Blatt angrenzend an die Innenseite der Schnur steht.

Das erfindungsgemäße "Verfahren weist gegenüber bekannten Verfahren zur Herstellung ähnlicher Gegenstände viele Vorteile auf. Es kann Material eingespart werden, da der Hand, der um das Blatt herum erforderlich ist, genau bestimmt werden kann und dadurch so klein gemacht werden kann, wie dies überhaupt praktisch möglich ist. (Der Rand ist in jedem ü'all nützlich, da dieser gefaltet und an der Unterseite des Produktes befestigt werden kann und dadurch das Korrigieren bzw. Anpassen des endgültigen Gegenstandes unterstützt).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere nützlich für Kraftfahrzeugpolster wie zum Beispiel Autositze und Rücken-Polsterkissen. Es sei erwähnt, daß es gängige Praxis ist, eine Zugschnur zum Korrigieren bzw. Anpassen beispielsweise für ein Autositzkissen zu verwenden. Die Abdeckung erstreckt sich unter das Kissen, und der Rand ist mit einem Zugband versehen, das festgezogen werden kann und somit das Material unter den Sitz zieht. Demzufolge kann bei einer geeigneten Wahl der Dimensionen die Schnur zur Durchführung von zwei Punktionen verwendet werden. Sie dient nicht nur dazu, daß verhindert ist, daß überschüssiges Abdeckungsmaterial in die Form eintritt,

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sondern ist auch im Produkt verfügbar, eine nützliche Korrektureinrichtung zu schaffen.

Das elastische zellenartige Material, das zum Stillen, des Gegenstandes verwendet wird, kann beispielsweise ein Polyurethan-

/Iiate3? Td.zw.

Schaum oder ein b-umiuimiIch-Schaum sein. Vo Polyurethan verwendet wird, ist es erwünscht, die Form und die Abdeckung geringfügig (beispielsweise auf 50°C) zu erhitzten, bevor die schaumbildende Reaktionsmischung eingeführt wird. Zweckmäßigerweise können hierzu Infrarot-Heizeinrichtungen verwendet werden.

Es sei bemerkt, daß das für die Abdeckung verwendete Material in ausreichender Weise luftundruchlässig ist, um ein Vakuumformen zu ermöglichen, in ausreichenderweise schaumundurchlässig ist, um ein Durchschlagen des Schaums auf die Stoffoberfläche zu verhindern, und die !Fähigkeit eines Dehnens auf die erforderliche Form aufweisen muß. Ein gewebter, gewirkter oder gestrickter Stoff mit einer dünnen Rückenschicht (beispielsweise 0,00254 bis 0,0127 cm; 0001 inch bis 0p05 inch), die mit diesem verbunden ist, kann beispielsweise Verwendung finden. Der Stoff kann aus irgendeinem Material mit einer ausreichenden "Dehnung" in beiden Richtungen, beispielsweise aus gestricktem Nylon, bestehen. Die Rückenschicht kann aus einem thermoplastischen Blatt, wie z.B. aus Polyurethan, PVC, Polyester oder Polyaethylen, bestehen. Es kann eine Schaumschicht zwischen der gewebten oder gestrickten Schicht und dem im Rückenteil der Abdeckung eingegliedert sein. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist eine erste Schicht aus gestricktem Nylon, eine zweite Schicht aus einem Polyurethan-Schaum und eine dritte Schicht aus einem dünnen Polyurethan-Blatt.

Die Abdeckung kann alternativ aus einer einzigen Schicht bestehen, beispielsweise aus einem Blatt aus einem thermoplastischen Material (z.B. PVC, Polyester, Polyurethan, Polythen)

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mit oder ohne einem gewebten Verstärkungs-Rückenteil. In diesem Falle müßte das Material eine größere Dicke als die dünnen vorstehend genannten Hucken-Blatter haben, und es wäre eine Wärmezuführung erforderlich, um zumindest teilweise das Material vor dem Vakuumformen zu plastizieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Bestimmen der erforderlichen Stoffgröße durch Formen eines Blattes in einer Vakuumform,

Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1, Figur 3 die Ansicht der Fig. 2 nach Anlegen eines Vakuums,

Figur 4· eine Draufsicht eines Materialblattes vor einer Befestigung des Bandes,

Figur 5 eine perspektivische Ansicht des Blattes der Fig. mit dem angebrachten Band,

Figur 6 einen Teilschnitt durch das Blatt der Fig. 5>

Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer Form zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens,

Figur 8 einen Querschnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7,

Figur 9 einen vergrößerten Teilquerschnitt ähnlich der Fig. mit einer Anordnung der Schnur,

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Figur 10 eine perspektivische Ansicht eines Kissens mit einer "Hegenbogen"- bzw. Faltenausbildung,

Figur 11 eine schematische Draufsicht der Form der Fig. 7 mit abgeänderten, d.h. verbesserten Stiftsteilungen,

Figur 12 eine Draufsicht eines Materialblattes mit anderen Abmessung en,

Figur 13 eine perspektivische Ansicht einer Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer anderen Schnureingriffseinrichtung, und

Figur 14 einen Teilschnitt längs der Linie. XIY-XIV der Fig. 13.

Ein Blatt eines Stoffes bzw. ü-ewebes 1 wird über einer Vakuumform 2 und einem Klemmring bzw. -bügel 3 angeordnet, der über den Umfang des Blatts angebracht und mittels Klemmen 4- an die Form festgeklemmt wird, um das Blatt in seiner Stellung, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, zu halten. Die Form wird anschließend über eine Leitung 5 niit einer Vakuumpumpe verbunden, um das Blatt in die Form zu ziehen. Wenn der Stoff so weit wie möglich in die Form gesaugt worden ist, wird dieser längs der Linie des Randes der Form 6 gemäß Fig. 3 markiert und eine Aufzeichnung von denjenigen Stellen gemacht, an denen der Stoff nicht vollständig geformt bzw. ausgebildet worden ist, und es wird eine Schätzung der Menge des zusätzlichen Materials vorgenommen, das für ein vollständiges zu erreichendes Ausbilden erforderlich ist. Der durch diese Linie begrenzte Materialbereich, der an Stellen vergrößert ist, an denen zusätzliches Material erforderlich zu sein schien, ist die Materialmenge,

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die für die Abdeckung erforderlich ist. Dieser Bereich ist durch das Bezugszeichen 7 in- der Fig. 4 dargestellt.

Eine hergestellte Pappdeckelschablone mit einer Form, die größer als dieser Bereich ist, wird zum Schneiden eines neuen Haterialstücks verwendet: einer Ziehleine. Diese Schnur wird dann in den Stoff um den Rand des Blattes herum genäht bzw. geheftet, so daß ein Rand "von 7»62 cm (3") um den Materialbereich entsteht, der für die Abdeckung erforderlich ist. Die Linie 8 in der Fig. 4 veranschaulicht die Lage der Schnur. Die Schnur 9 (siehe Figuren 5 und 6) wird angebracht, indem der Rand des Stoffes 1 um die Schnur gefalzt wird und wie bei 10 zusammengenäht bzw. -geheftet wird.

Stahlstifte 11 mit einem Durchmesser von 0,125 cm (1/8 inch) und einer Länge von näherungsweise 2,54 cm (1 inch), die angespitzte Enden aufweisen, werden an den Flansch der Form 7j62 cm (J inch) vom Formrand entfernt angebracht, wie dies in den Figuren 7 und 8 veranschaulicht ist. Das Blatt wird anschließend auf die Form gelegt, es werden die Stifte durch den Stoff angrenzend an die, jedoch auf der Formseite des Zugbandes 9 geführt, und es wird ein Vakuum an die Form angelegt, wodurch der Stoff 1 in die Form, wie in der Fig. 9 gezeigt, gezogen wird. DasZugband verhindert, daß der Rand des Materials nach innen gezogen wird. Eine schaumbildende Mischung wird in die Form eingegossen, und der Deckel wird über der Form angeordnet. Wenn der Schaum vollständig ausgebildet ist, wird der zusammengesetzte Gegenstand aus der Form entfernt. Es zeigt sich, daß das Kissen eine "Regenbogen"-Ausbildung wie an den Stellen in der Fig. 10 gezeigt infolge des übermäßigen, zur Verfügung stehenden Materials aufweist. Die Materialgröße und die Stiftstellen werden nun modifiziert, wobei die Stifte 5»08 cm (2 inch) vom Formrand entfernt angeordnet werden und der Materialrand

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von 7»62 cm (3 inen) auf 5jO8 cm (2 inch) verringert wird. Es zeigt sich in diesem ü'all, daß ungenügend Material verfügbar ist und daß die Abdeckung nicht völlig ausgebildet werden kann. Die Stiftanordnung und die Materialgröße werden weiter modifiziert. Die Stifte werden wie in der ü'ig. 11 gezeigt angeordnet, wobei die Stifte 13 5)08 cm (2 inch) vom .formrand entfernt angeordnet werden, während die restlichen Stifte 7>62 cm (3 inch) vom Rand entfernt positioniert werden. Die Mate rial größe wird wie in der i'ig. 12 gezeigt abgeändert, und es beträgt die Handbreite längs der durch das Bezugszeichen 14 gekennzeichneten Bereiche ^,üö cm. (2 inch), während 7,62 cm (3 inch) an den anderen Stellen vorgesehen wird. Es zeigt sich, daß diese Anordnung zufriedenstellend ist.

Nachdem auf diese Weise die Blattgröße und die erforderlichen Dimensionen gestaltet worden sind, wird eine Schablone angefertigt, um ein Schneiden des Blattes auf seine G-röße zu ermöglichen und auch das Zugband zu positionieren. Darüberhinaus wird die Schablone zum Kennzeichnen der Stiftsteilungen auf dem Blatt verwendet, um ein Positionieren des Blattes auf der ü'orm zu erleichtern.

Das eingeschlagene Verfahren soll das zubereitete Stoffblatt auf den Stiften anordnen und ein Vakuum an die .Form anlegen, wodurch das Blatt in die ii'orm des beabsichtigten ü-egenstandes eingeformt wird. Eine schaumbildende Substanz wird dann in die iⁿorm eingeleitet, es wird der Deckel angebracht,und es kann sich der Schaum verfestigen. Der ausgebildete, zusammengesetzte Gegenstand wird dann aus der i'orm entfernt. Es wurde herausgefunden, daß dies sehr zufriedenstellend durchgeführt werden kann. Haltungen und Uberdehnungsbereiche sind nicht vorhanden, und es ist die Füllung ausreichend selbst mit der Innenfläche der Abdeckung verbunden.

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Eine alternative Ausführung einer Schnureingriffseinrichtung ist in den Figuren 13 und 14 gezeigt, in denen ein Rahmen von Gliedern mit einem L-förmigen, querverlaufenden Querschnitt mit einem sich verjüngenden unteren Teil vorgesehen ist, wobei die Jj'orm des Rahmens in der Weise bestimmt wird, wie die StiftStellungen festgelegt worden sind. Vier aufrechtstehende Zapfen 16 sind in der S'orm 2 vorgesehen, wobei der Rahmen mit Löchern 17 versehen ist, so daß dieser auf den Zapfen angeordnet werden kann. Der Rahmen wird mittels Klemmen 16 über dein Stoff blatt 1 festgeklemmt, um in einem Eingriff mit dem Blatt innen bezüglich der Schnur 8 zu stehen, so daß die Schnur auf den Rahmen drückt und ein Versetzendes Blattes verhindert.

- Patentansprüche 509887/0983

Claims

Patentansprüche

'Λ Λ Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Polster- ^_J gegenstandes mit einer Abdeckung aus einem flexiblen Blattmaterial und einer Füllung aus einem zellenartigen Material, bei dem das Blatt auf die gewünschte Form gegen die Wände einer Vakuumform mittels eines Vakuums ausgebildet und das zellenartige Material in der Form ausgebildet wird, wenn diese mit dem Blatt ausgekleidet ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schnur an das Blatt angebracht wird, um einen Umkreis auf dem Blatt zu bestimmen, daß die Vakuumform mit einer Einrichtung angrenzend an ihren Umfang für einen Eingriff mit der Schnur vorgesehen wird, daß der in dem Umkreis gelegene Blattbereich im wesentlichen derjenige ist, der zum Auskleiden der Form und zum Bedecken eines jeden Randes zwischen der Eingriffseinrichtung und dem Umfang der Form erforderlich ist, und daß das Blatt anschließend in der Form angeordnet wird, wobei die Eingriffseinrichtung in einem Eingriff mit der Schnur steht und dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Umkreis des Blattes und der Form während des Vakuumformens im wesentlichen verhindert .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnureingriffseinrichtung aus einer Vielzahl von aufrechtstehenden Stiften besteht, die um den Umfang der Form vorgesehen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnureingriffseinrichtung aus einem Rahmen besteht, der das Blatt angrenzend an die Innenseite der Schnur festklemmen kann.

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4-. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnur angebracht wird, indem der .Rand des Blattes um die Schnur gefaltet und anschließend in seiner Stellung befestigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet , daß das zellenartige Material ein Polyurethan-Schaum ist, und daß die i'orm vor dem Einführen einer schaumbildenden Reaktionsmischung erhitzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Blattmaterial ein gewebter, gewirkter oder gestrickter Stoff mit einer Bückenschicht aus einem luft- und schaumundurchlässigen Material ist, das mit diesem verbunden ist.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaumschicht in dem Blattmaterial zwischen der Stoff- und der Rückenschicht eingegliedert wird.
δ. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7j dadurch gekennzeichnet , daß die Rückenschicht eine Dicke von bis 0,0127 cm (0001 bis 0p05 inch) aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Blattmaterial ein Blatt aus einem thermoplastischen Material ist, und daß Wärme zugeführt wird, um zumindest teilweise das Material vor dem Vakuumformen zu plastizieren.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß das Blattmaterial mit einem gewebten oder gewirkten Verstärkungsrückenteil versehen wird.

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11. ΙΌιτη zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Yakuumform mit einerVielzahl von aufrechtstehenden Stiften vorgesehen ist, die um ihren Umfang für einen Eingriff mit der Schnur vorgesehen sind.

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