DE2541238A1

DE2541238A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines polstermaterials

Info

Publication number: DE2541238A1
Application number: DE19752541238
Authority: DE
Inventors: Yoichiro Haraguchi; Koji Kogure; Muneharu Urai
Original assignee: SAITO TAKEJI
Current assignee: SAITO TAKEJI
Priority date: 1974-09-17
Filing date: 1975-09-16
Publication date: 1976-04-01
Also published as: JPS5226781B2; DE2541238C3; US4044715A; AU8486675A; AU473946B2; JPS5133159A; IT1044390B; FR2285337B1; FR2285337A1; DE2541238B2; GB1497332A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN- · DIPI. ?λ'³. W. ΕϊΤΤ.3 · DK. KER. NAT. K. HOFFMANN

PATEKTANWÄ LTE
D-8000 MÖNCHEN 81 ■ ARABELLASTRASSE 4 · TELETON (0811) 911087 2541238

27 2o3

Takeji Saito, Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Polstermaterials

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Polstermaterials durch Aufbringen einer Hochfreguenzverschweisung an einer Sandwichstruktur, die aus einer Oberflächenmateriallage und einer Hintergrundmateriallage besteht, welche die gegenüberliegenden Oberflächen einer Kernlage aus geschäumtem Material bedecken, das zuvor an bestimmten, voneinander in Abstand liegenden Zonen mit einem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägniert worden ist.

Damit bezieht sich die Erfindung insbesondere auf ein Verfahren, um ein feines pulverförmiges Schweissmaterial in die geschäumte Kernlage der Sandwichstruktur zu injizieren oder diese damit zu imprägnieren. Die Erfindung bezieht sich

809814/1097

weiter auf eine diesbezügliche Vorrichtung.

Bekanntlich werden die Oberflächen von Sitzen und anderen
Teilen in Automobilen mit einer Deckschicht versehen, die aus einem vinyl-beschichteten Gewebe oder einem ähnlichen Oberflächenmaterial besteht, wobei eine geschäumte Materiallage
integral εη.geeigneten Bereichen damit verschweisst ist, so
dass solchen Oberflächen ein kissen-oder polsterartiger Effekt verliehen wird. Eine solche zweilagige oder unter zusätzlicher Hinzufügung einer Hintergrundlage geschaffene dreilagige
Struktur wird nicht nur zur Abdeckung der genannten Sitzoberflächen oder anderen Oberflächen verwendet, sondern findet auch für zahlreiche andere handelsübliche Anwendungsfälle, wie Betten, Möbel, Wandelemente und Bekleidungen, Verwendung.

Bislang jedoch war das Verschweissen eines geschäumten Materials, wie Polyurethan, mit einem Oberflächenmaterial, wie vinylbeschichtetes Gewebe,in den gewünschten Zonen in manchen Fällen aufgrund des Umstandes nicht voll zufriedenstellend, dass der Schmelzpunkt von Polyurethan höher liegt als der Schmelzpunkt der Vinylverbindung. Insbesondere war das Verschweissen einer Hintergrundmateriallage und einer Oberflächenmateriallage mit einer geschäumten Materiallage zu einer Sandwichstruktur deshalb mit grossen Schwierigkeiten verbunden, weil diese drei
Lagen nicht zufriedenstellend miteinander verschweisst werden konnten, da die geschäumte Materiallage nicht erweicht, wenn
das Erwärmen z.B. mit Hochfrequenz bei einer Temperatur nahedem Schmelzpunkt des Oberflächenmaterials durchgeführt wurde. Andererseits neigt das Oberflächenmaterial dazu, vollständig
zu schmelzen und wegzufliessen, wenn die Erwärmung bei einer
Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des geschäumten Materials
vorgenommen wird.

8098U/1097

Um der genannten Schwierigkeit entgegentreten zu können, wurde schon ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Schweissmaterial mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt in lokale Zonen des geschäumten Materials injiziert oder imprägniert wird , so dass dieses injizierte oder imprägnierte Schweissmaterial für das gewünschte Verschweissen der beiden Lagen oder der drei Lagen bei einer Temperatur verwendet werden kann, die im wesentlichen gleich der Erweichungstemperatur des Oberflächenmäterials ist. Das Schweissmaterial wurde ursprünglich dadurch hergestellt, dass man Nylon oder ein Vinylchloridharz in einer Lösung, wie Alkohol oder Äther, auflöste. Wenn jedoch als Oberflächenmaterial ein ebenes Gewebe, wie ein trikotartiges Gewebe, verwendet wird, ist die durch Hochfrequenzschweissen bei einem konventionellen, mit Vinylchlorid imprägnierten PoIyurethanschaumstoffmaterial erzielte Haftfestigkeit schwach und es treten Abschälvorgänge auf. Es wurde festgestellt, dass das direkte Injizieren oder Imprägnieren von feinem, pulverförmigen Nylon oder Vinylchloridharz in die geschäumte Struktur des Schaumstoffes besser ist als die früheren Massnahmen, da in den Zonen um die geschweissten Bereiche ein unerwünschtes Hartwerden vermieden werden kann, so dass sich diese Vorgehensweise vorzugsweise für Schweisszwecke einsetzen lässt.

Es ist jedoch schwierig, das feine pulverförmige Schweissmaterial in die Zellen des geschäumten Materials automatisch, mechanisch und kontinuierlich zu injizieren bzw. dieses damit zu imprägnieren. Bislang hat man daher generell auf das manuelle Injizieren oder Imprägnieren des feinen pulverförmigen Schweissmaterials in die Zellen zurückgegriffen. Dieses manuelle Arbeiten ist jedoch deshalb nachteilig, als zur Erzielung einer gleichförmigen Injizierung des feinen pulverförmigen Schweissmaterials in die Zellen des geschäumten Materials eine besondere Sorgfalt erforderlich ist.

-4-6 0 9 8 1 U 1 0 9 7

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine diesbezügliche Vorrichtung zu schaffen, mit dem sich ein feines pulverförmiges Schweissmaterial in die kontinuierlichen Zellen von geschäumten Materialien gleichmäss.ig in voll automatischer Weise einbringen lassen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Gattung dadurch gelöst, dass das feine pulverförmige Schweissmaterial zu einer wolkenähnlichen Lage aufgetrieben und dann aus der wolkenähnlichen, aufgetriebenen Lage nach oben geblasen wird, um in die bestimmten Zonen des geschäumten Materials injiziert zu werden.

Zweckmässigerweise wird die lokal mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägnierte, geschäumte Materiallage in einen Wärrnesetz- oder Bindungsofen gebracht, damit das Material in den kontinuierlichen Zellen des geschäumten Materials wärmegebunden wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die an bestimmten Bereichen geprägte Lage aus Oberflächenmaterial und die Lage aus Hintergrundmaterial auf gegenüberliegende Oberflächen der lokal mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägnierten Lage aus geschäumtem Material aufgegeben werden und die geschäumte Materiallage der so gebildeten Struktur durch ein Hochfrequenzschweissgerät mit der Oberflächen- und Hintergrundlage an Zonen verschweisst wird, die mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägniert worden sind.

Auch ist es möglich, den Vorgang des Wärmebxndens auszulassen, wobei dann der Teil an feinem pulverförmigen Schweissmaterial, der am Verschweissen nicht teilgenommen hat, durch unter positivem oder negativem Druck stehende Luft nach der Hochfrequenzverschweissung gesammelt wird.

6098U/1097 -5-

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Vorrichtung mit einem Hohlkörper, einer am Hohlkörper angeordneten und mit Öffnungen von bestimmter Gestalt versehenen Tafel, einer hohlen, auf die Tafel hin- und wegbewegbaren oberen Abdeckung und einer die Abdeckung unten verschliessenden Platte mit öffnungen der gleichen Gestalt wie die öffnungen in der Tafel, wobei die Öffnungen in der Platte zu den Öffnungen in der Tafel ausgerichtet sind und Tafel und Platte eine Schicht aus geschäumtem Material mit einer kontinuierlichen Zellstruktur zwischen sich während der Imprägnierung des geschäumten Materials mit einem feinen pulverförmigen Schweissmaterial durch die ausgerichteten Öffnungen halten können, vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein in dem Hohlkörper angeordnetes poröses Element, eine Einrichtung zur Zufuhr von Luft mit relativ niedrigem Druck von unterhalb des porösen Elementes zur Schaffung einer wolkenähnlichen, aufgetriebenen Lage aus dem Schweissmaterial oder des porösen Elementes,und durch ein Rohr, das sich in die wolkenähnlich aufgetriebene Materialzone erstreckt, um Gas unter hohem Druck in die aufgetriebene Lage einzustrahlen und dadurch das Schweissmaterial in der aufgetriebenen Lage zu den öffnungen im Tisch mittels des Hochdruckgases zwangsmässig zu führen.

Zweckmässigerweise ist weiter auf dem porösen Element eine netz- oder gitterartiges oszillierendes Element angeordnet, das relativ zum porösen Element eine Hin- und Herbewegung vornehmen kann, um das Niveau an feinem pulverförmigen Schweissmaterial, das sich auf dem porösen Element angesammelt· hat, zu egalisieren. Des weiteren kann unterhalb der Tafel in dem Hohlkörper eine rückziehbare Abdeckeinrichtung angeordnet sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass druckbeaufschlagende Elemente von den Umfangskanten der

809814/1097

■—6—

der Öffnungen von Tafel und Platte abstehen, die mit den Bereichen des geschäumten Materials in druckmässigen Eingriff bringbar sind, die mit den Umfangskanten der Öffnungen übereinstimmen, wenn das geschäumte Material zwischen Tafel und Platte gehalten ist.

Schliesslich kann eine weitere Leitung zur Zufuhr des feinen pulverförmigen Schweissmaterials sich unterhalb des Zufuhrrohres für das Hochdruckgas erstrecken.

Auch kann eine Zufuhrleitung für ein Wegblasgas sich oberhalb der Platte erstrecken, um den Teil an feinem pulverförmigen Schweissmaterial wegzublasen, der sich auf der Platte angesammelt haben kann.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine sich vom oberen Ende der oberen Abdeckung nach aussen erstreckende Sammelleitung für das Schweissmaterial, einen mit der Sammelleitung verbundenen Zyklonen, eine mit dem unteren Ende des Zyklonen verbundene Zuführpumpe zur Zuführung des gesammelten Teils an sich am unteren Ende des Zyklonen akkumulierten Schweissmaterials zu der Zuführleitung für das Schweissmaterial und einen mit der Pumpe verbundenen Trichter zur Zugabe einer frischen Menge an Schweissmaterial.

Zweckmässigerweise ist dabei ein Staubsammler mit einer sich vom Zyklonen erstreckenden Auslassleitung verbunden und ein Schornstein steht mit dem Auslass-Stutzens des Staubsammlers in Verbindung, so dass die Abluft aus dem Staubsammler zur Atmosphäre abgegeben werden kann.

Was den Begriff "Injizieren" oder "Imprägnieren", wie er hier verwendet wird, betrifft, so ist damit eine gleichmässige Verteilung des feinen pulverförmigen Schweissmaterials in gezielten Bereichen eines geschäumten Materials gemeint.

609814/1097 -7-

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen eines feinen pulverförmigen Schweissmaterials in ein geschäumtes Material,

Fig. 2 eine vergrösserte, geschnittene Ansicht von Teilen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Systems zum Zuführen des feinen pulverförmigen Schweissmaterials zu der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung und zum Sammeln des Schweissmaterials,

Fig. 4 eine Ansicht einer kontinuierlichen Produktionslinie zur Herstellung eines Sitzmaterial unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des mit der Produktionslinie nach Fig. 4 erhaltenen Produktes.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel einererfindungsgemässen Vorrichtung zum Einführen oder Imprägnieren einer geschäumten Materiallage mit einem feinen pulverförmigen Schweissmaterial betreffen die Bezugszeichen 2 und 4 einen Hohlkörper bzw. eine hohle obere Abdeckung. Die obere Abdeckung 4 kann vertikal in Richtung auf und weg von dem oberen Ende des Körpers 2 bewegt werden. Eine horizontal sich erstreckende Tafel oder ein Tisch 14 ist am oberen Ende des Körpers 2 vorgesehen und weist Öffnungen 16 auf, die entsprechend der in Fig. 5 gezeigten Schweisslinien 66 geformt sind.

6098U/m97

-8-

_ Ω —

Die untere Endöffnung der oberen Abdeckung 4 ist mit einer Vielzahl von in geeignetem Abstand voneinander liegenden Öffnungen 6 mit gleicher Gestalt wie die Öffnungen 16 versehen, wobei die Öffnungen 6 vertikal zu den Öffnungen 16 ausgerichtet sind. Der von der hohlen oberen Abdeckung 4 umschlossene Raum 1o steht mit einer Leitung 12 in Verbindung, die wiederum an eine in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Sammeleinrichtung für das pulverförmige Schweissmaterial angeschlossen ist.

Die in die Tafel 14 am oberen Ende des Körpers 2 eingebohrten Öffnungen 16 sind so bemessen, dass sie der Konfiguration der gewünschten Schweisszonen (oder Schweisslinien) an einer Schicht aus geschäumtem Material 36 entsprechen. Ein hohles Gehäuse 18 in Form einer Box ist gasdicht an der unteren Oberfläche der Tafel 14 angebracht. In dem hohlen Gehäuse 18 unmittelbar unter der Tafel 14 ist ein Paar zurückziehbarer Abdeckbleche 2o angeordnet, wobei sich die Abdeckbleche 2o in entsprechende Einziehorgane 22, die an den gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses 18 befestigt sind, zurückziehen können. An einer etwas unterhalb des Mittelpunktes des Gehäuses 18 liegenden Stellung befindet sich ein poröses-Element 24, das sich im wesentlichen horizontal erstreckt. Dieses poröse Element 24 besteht aus einer gesinterten Legierung oder einem Vinylmaterial mit einer Vielzahl von sehr feinen,durchgehenden Poren. Ein netz- oder gitterartiges, oszillierendes Element ist auf der oberen Oberfläche des porösen Elementes 24 angeordnet. Dieses oszillierende Element 26 ist mit einem Handgriff 28 an dem Endbereich versehen, der nach aussen durch die Seitenwand des Gehäuses 18 herausragt. Der Handgriff 28 kann manuell oder durch eine nicht gezeigt Kraftquelle betätigt werden, so dass das oszillierende Element 26 auf dem .stationären, porösen Element 24 eine mechanische Hin- und Herbewegung durchführt.

6098 U/1097

In das hohle Gehäuse 18 wird durch eine Leitung 44 eine Masse aus feinem pulverförmigen Schweissmaterial 38 eingegeben. Das oszillierende Element 26 dient dazu, die Niveauhöhe des in das Gehäuse 18 eingegebenen,feinen pulverförmigen Schweissmaterials zu egalisieren, selbst wenn das feine pulverförmige Schweissmaterial 38 nicht gleichförmig durch die Leitung 44 zugeführt wird. In einer Stellung, im wesentliche intermediär zwischen den Abdeckblechen 2o und dem oszillierenden Element 26 im Gehäuse 18 erstreckt sich ein Zuführrohr 3o für ein Hochdruckgas in das Gehäuse 18, wobei das Rohr einen Durchmesser hat, der sich zum inneren,geschlossenen Ende, das nahe der inneren Wand des Gehäuses 18 liegt, graduell verringert. In bestimmten Abständen ist eine Vielzahl von Gasausströmdüsen in die obere Oberfläche des Rohres 3o eingebohrt. Der Endbereich des Rohres 3o, der nach aussen aus dem Gehäuse 18 herausragt, steht über ein Ventil 32 mit einer nicht gezeigten Quelle für ein Hochdruckgas in Verbindung. Der unter dem porösen Element 24 liegende Raum des Gehäuses 18 steht mit den Auslassöffnungen von einem Paar Gebläsen 34 in Verbindung, die einander gegenüberliegende angeordnet sind. Das Bezugszeichen 43 betrifft eine Leitung zur Zufuhr von Druckluft, durch die der Teil des feinen pulverförmigen Schweissmaterials weggeblasen wird, der sich auf der Platte 8 ansammeln kann, so dass dieses Materials über die Leitung 12 wieder gesammelt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nachfolgend anhand von Fig. 1 beschrieben.

Beim Betrieb wird die obere Abdeckung 4 zu ihrer obersten Stellung bewegt, während die Abdeckbleche 2o aus den Einziehorganen 22 herausgezogen werden. Des weiteren wird eine Schicht aus geschäumtem Material 36 in einer bestimmten Stellung auf die Tafel 14 gelegt. Wenn erwünscht, kann die obere Abdeckung

$09814/1097

Ίο -

von der Platte 8 getrennt werden, so dass ein Austausch von Platte 8 und Tafel 14 als ein Satz zur Fertigung anderer Produkte raöglich ist. Die obere Abdeckung 4 wird dann nach unten in eine solche Stellung bewegt, bei der sie einen geringen Druck auf die obere Oberfläche der Schicht aus geschäumtem Material ausübt. Die Abdeckbleche 2o werden dann in die Einziehorgane zurückgezogen und die Gebläse 34 in Bewegung versetzt. Die durch die Gebläse 34 zugeführte Luft gelangt durch die Poren des porösen Elementes 24 und bläht das feine pulverförmige Schweissmaterial 68 auf, das zuvor zugeführt wurde und sich auf dem porösen Element 24 und dem oszillierenden Element 26 angesammelt hat. Auf diese Weise wird das Schweissmaterial 38 wolkenförmig in der schraffierten Zone 4o verteilt. Das Schweissmaterial 38 wird automatisch in das Gehäuse 18 durch die Materialzufuhrleitung 44 eingeführt. Während der Zufuhr an Schweissmaterial 3 8 wird der Handgriff 28 am oszillierenden Element 26 zur Erzielung einer oszillierenden Bewegung des Elementes 26 betätigt, so dass sich das Schweissmaterial 38 gleichförmig verteilt ,selbst wem es ungleichmässig zugeführt werden sollte. Ferner wird vorzugsweise das oszillierende Element 26 in bestimmten Zeitintervallen während des Betriebs häufig in Oszillation versetzt, so dass eine gleichförmige Verteilung des Schweissmaterials 38 sichergestellt ist. Das feine pulverförmige Schweissmaterial 38 wird jedoch auch durch die von den Gebläsen 34 zugeführte und durch das poröse Element 24 gelangende Luft selbst dann gleichmässig verteilt, wenn das. oszillierende Element 26 nicht in der beschriebenen Weise häufig betätigt werden kann. Die Menge an von den Gebläsen 34 zugeführter Luft wird zuvor so bestimmt, dass das obere Niveau der schwimmenden Materiallage 4o höher liegt als die obere Oberfläche des Rohres 3o.

Danach wird das Ventil 32 geöffnet, um einen unter hohem Druck

-11-

6098U/ 1097

stehenden Gasstrahl (bei dem es sich um unter hohem Druck stehender Luft handeln kann) aus den Düsen am Rohr 3o auszustossen. Ein in der schwimmenden Lage 4o schwebender Teil des Schweissmaterials 38 wird von dem unter hohem Druck aus den Düsen des Rohres 3o ausströmenden Gasstrom mitgerissen und nach oben getragen. Dieser Teil aus feinem pulverförmigen Schweissmaterial wird durch die Öffnungen 16 in der Tafel 14 in die entsprechenden Zonen der Struktur aus kontinuierlichen Zellen der Schicht aus geschäumtem Material 36 injiziert, wobei ein Teil des Schweissmaterials in den Zonen der Zellstruktur eingebettet wird oder diese imprägniert. Somit wird zunächst die schwimmende Lage 4o oder das feine pulverförmige Schweissmaterial 38 gebildet und dann das schwimmende Schweissmaterial nach oben geblasen, so dass das Schweissmaterial 38 ziemlich gleichförmig verteilt und in die Zellstruktur injiziert werden kann. Die Menge an in die Zellstruktur injiziertem und darin verbleibendem Schweissmaterial lässt sich in geeigneter Weise dadurch einstellen, dass man die Menge an in Schwebung versetztem Schweissmaterial, den Fluiddruck zum Aufblasen desselben, das Fluidvolumen und die Aufblaszeit steuert. Der Teil des feinen pulverförmigen Schweissmaterials, der nicht in der Zellstruktur des geschäumten Materials eingebettet wird, gelangt durch die Öffnungen 6 in der Platte 8 in den Raum 1o der hohlen Abdeckung 4 und wird von der unter hohem Druck stehenden Luft mitgerissen. Aus dem Raum 1o wird der besagte Teil des Schweissmaterials über die Leitung 12 zum später beschriebenen Schweissmaterialsammler geleitet. Im Schweissmaterialsammler ist eine Einrichtung, wie beispielsweise ein Zyklon, vorgesehen, um das feine pulverförmige Schweissmaterial von der mitreissenden Druckluft zu trennen, so dass es gesammelt werden kann.

Nach Beendigung der partiellen Injektion oder Einbettung von

609BU/1097

Schweissmaterial in die Schicht aus geschäumtem Material 36 oder vor Beginn dieses Arbeitsvorganges wird Druckluft aus der Leitung 43 auf die obere Oberfläche der Platte 8 gerichtet, so dass der Teil an Schweissmaterial, der sich auf der Platte 8 ansammelt, weggeblasen wird. Der so weggeblasene Teil des Schweissmaterials wird ebenfalls über die Leitung 12 gesammelt. Eine Wiederholung des Imprägniervorganges mit Schweissmaterial über eine Vielzahl von Folgezeiten kann zu einer allmählichen Akkumulation von Schweissmaterial auf der Platte 8 führen und ein solches akkumuliertes Schweissmaterial kann durch die Öffnungen 6 in der Platte 8 auf die Schicht aus geschäumtem Material 36 herabfallen, wodurch sich eine nicht gleichmässige Imprägnierung des geschäumten Materials 36 mit Schweissmaterial ergeben kann. Eine solche nicht gleichmässige Imprägnierung kann zu einer Qualitätsverringerung des durch Schweissen erzielten Produktes führen. Das Wegblasen von Schweissmaterial mittels der aus der Leitung 43 zugeführten Druckluft schaltet eine solche unerwünschte Qualitätsverringerung des Produktes vollständig aus.

Nach dem zuvor beschriebenen Prozess wird das Ventil 32 geschlossen und damit das durch das Rohr 3o zugeführte Hochdruckgas abgestellt. Danach werden die Abdeckbleche 2o aus den Einziehorganen 22 herausgezogen, so dass sie in die Absperrstellung gelangen. Dann wird die obere Abdeckung 4 nach oben bewegt und die behandelte Schicht aus geschäumtem Material aus der Vorrichtung herausgenommen. Zu diesem Zeitpunkt können die Gebläse 34 in einem kontinuierlichen Arbeitszustand verble.iben. Dies deswegen, da die Gebläse 34, die den Wind zur Bildung der schwimmenden Lage 4o aus dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial zuführen, nicht so kräftig sind, dass sie das Schweissmaterial im schwebenden Zustand nach oben durch die Öffnungen 16 in der Tafel 14 blasen können. Ferner erweist sich

609014/1097

-13-

der kontinuierliche Betrieb der Gebläse 34 deshalb als vorteilhaft, weil die Abdeckbleche 2o und das Ventil 32 lediglich betätigt zu werden brauchen, um die nachfolgende Behandlung am nächsten Bereich der Schicht aus geschäumtem Material 36 zu beginnen. Die zuvor beschriebene Folge von Arbeitsvorgängen mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann vollkommen automatisch in bekannter Weise gesteuert werden.

Bei der partiellen Imprägnierung der Schicht aus geschäumtem Material 36 mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial kann vorzugsweise eine Einrichtung gemäss Fig.2 vorgesehen v/erden, damit Bereiche,die ausserhalb der bestimmten Zonen der Schicht aus geschäumtem Material 36 liegen, nicht mit dem Schweissmaterial imprägniert werden können. Nach Fig. 2 sind im wesentlichen L-förmig gestaltete, druckbeaufschlagende Elemente 42 mit den Umfangskanten der Öffnungen 6 in der Platte 8 und mit den Umfangskanten der Öffnungen 16 in der Tafel 14 verbunden, so dass die Umfangsbereiche der gewünschten Schweisszonen an der Schicht aus geschäumtem Material 36 mit einem Druck beaufschlagt werden und dadurch vermieden wird, dass die anderen Bereiche der Schicht mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägniert werden.

Damit ferner das feine pulverförmige Schweissmaterial ai-eht ausreichend in der kontinuierlichen Zellstruktur der Schicht aus geschäumtem Material 36 bleibt und nicht durch praktiscn die gesamte Zellstruktur hindurchtritt

, kann eine geeignete Gewebelage, wie beispielsweise eine Lage aus Mull oder Kaliko mit der unteren Oberfläche der Platte 8 verbunden werden, so dass zuverlässig das Schweissmaterial in der Struktur aus kontinuierlichen Zellen der Schicht aus geschäumtem Material 36 zurückgehalten wird.

609814/ 1097

Ein dem zuvor beschriebenen ähnlicher Effekt kann auch dadurch erhalten werden, wenn die Schicht aus geschäumtem Material 36 eine Hintergrundlage aufweist.

Fig. 3 zeigt schematisch ein für die Sammlung und Zufuhr an Schweissmaterial vorzugsweise verwendetes System. Das feine pulverförmige,' mittels der Leitung 12 gesammelte Schweissmaterial wird in Form eines schnell kreisenden Stroms in einen. Zyklon 45 von dessen oberem Ende aus zugeführt. Wenigstens 99 % des Schweissmaterials werden gesammelt und sammelt sich am Boden des Zyklon 45 an, so dass es durch eine Zuführpumpe 53 wieder zur Zuführleitung 44 gebracht werden kann. Ein Trichter 54 steht mit der Zuführpumpe 53 in Verbindung und enthält einen frischen Vorrat an Schweissmaterial. Die den Rest an feinem pulverförmigen Schweissmaterial einschliessende Luft, wobei der Rest weniger als etwa 1 % beträgt, wird zusammen mit Staub in eine Leitung 46 abgegeben, durch die sie in einen Staubsammler 47 gelangt. In diesem Staubsammler 47 ist ein Filter 47" angeordnet, der das feine pulverförmige Schweissmaterial und den Staub aus der Luft entfernt, so dass nur Luft in eine Leitung 48 gelangt, die sich nach aussen durch die Wand 51 eines Gehäuses erstreckt und an ein Absauggebläse 49 angeschlossen ist. Die Luft wird zur Atmosphäre über einen mit dem Absauggebläse 49 verbundenen Schornstein 5o abgegeben.

Fig. 4 zeigt schematisch eine kontinuierliche Produktionslinie mit einer in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Wie dargestellt, wird an der linken Seite der Fig. 4 eine rollenförmig aufgewickelte Schicht aus geschäumtem Material 36 über Rollen 52 und 53 in die Imprägniervorrichtung 2 geführt, um mit feinem pulverförmigen Schweissmaterial in der in Verbindung mit Fig. beschriebenen Weise lokal imprägniert zu werden. Die Schicht aus geschäumtem Material 36, die die Vorrichtung 2 verlässt,

809814/1097

wird längs Rollen 54 in einen Wärmesetzofen 55 gebracht, der irgendeine passende Heizeinrichtung, wie beispielsweise eine elektrische Gas- oder Infrarot-Heizung ent-" halten kann. In diesem Ofen 55 wird das feine pulverförmige, in der kontinuierlichen Zellstruktur des geschäumten Materials eingebettete Schweissmaterial leicht bis zu einem Ausmass wärmegebunden, das es ausreichend in der kontinuierlichen Zellstruktur des geschäumten Materials gehalten wird.

Die den Ofen 55 verlassende Schicht aus geschäumtem Material wird dann über Rollen 56 und 57 in ein Hochfrequenzschweissgerät 58 geleitet. An einer unmittelbar vor Eintritt in das Hochfrequenzschweissgerät 58 liegenden Stellen werden eine Schicht aus Hintergrundmaterial 64 und eine Schicht aus vinylbeschichtetem Gewebe 63, das durch eine Prägevorrichtung 65 mit einem gewünschten Prägemuster versehen ist, auf die gegenüberliegenden Oberflächen der Schicht aus geschäumtem Material 36 aufgegeben, so dass eine Sandwichstruktur entsteht, bei der die Schicht aus geschäumtem Material 36 die Kernlage bildet. Die Schicht aus vinyl-beschichtetem Gewebe 63, die Schicht aus geschäumtem Material 36 und die Schicht aus Hintergrundmaterial 64, die die Sandwichstruktur bilden, werden dann in dem Hochfrequenzschweissgerät 58 in denjenigen Zonen miteinander verschweisst, die mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägniert worden sind. Dabei ist es dringend notwendig, dass die Lage der zu verschweissenden Bereiche des vinylbeschichteten Gewebes 63 zu den mit dem pulverförmigen Material imprägnierten Bereichen am geschäumten Material 36 und zu den Schweisselektroden des Hochfrequenzschweissgerätes 58 ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck ist das Schweissgerät 58 mit einer nicht gezeigten Vorrichtung zur Abgabe eines Lichtbündels versehen. Die Schicht aus vinyl-beschichtetem Gewebe 63 und die Schicht aus Hintergrundmaterial 64 können,

6 0 9 8 1 A / 1 0 9 7

wenn es die Bedingungen erfordern,untereinander ausgetauscht werden. Die miteinander verschweisste Sandwichstruktur wird dann längs Rollen 59 in eine Stanzpresse 6o geleitet, in der ein zentraler"Bereich der Sandwichstruktur von den Umfangsbereichen abgetrennt wird. Das so erhaltene Produkt 62 wird,nachdem es durch Rollen 61 gelangt ist, nach unten abgezogen. Eine Reihe derartiger Arbeitsvorgänge kann synchron oder in Taktfolge unter Verwendung einer Zuführkette, die mit taktgebenden Nadeln versehen ist, durchgeführt werden. Genauer ausgedrückt, sind Zeittaktnadeln mit den Wellen oder Hülsenbereichen einer Zuführkette verbunden und dringen so an bestimmten, voneinander in Abstand liegenden Bereichen der Schicht aus geschäumtem Material ein, dass die Schicht aus geschäumtem Material mittels der Zuführkette durch die einzelnen Behandlungsstationen mit der gleichen Teilungsgeschwindigkeit geführt werden kann. Es versteht sich, dass irgendeine andere passende, synchrone Zuführeinrichtung an Stelle der taktgebenden Nadeln vorgesehen werden kann.

Eine modifizierte Ausführungsform der kontinuierlichen Produktionslinie nach Fig. 4 zeichnet sich dadurch aus, dass die Wärmehärtungs- oder Bindungsvorrichtung 55 weggelassen wird, und dass eine Einrichtung zur Zufuhr von Luft mit positivem oder negativem Druck am Auslass des Hochfrequenzschweissgerätes 58 angeordnet werden kann, um das Schweissmaterial wegzuziehen, das nicht am Schweissprozess beteiligt war. Das auf diese Weise wegbeförderte Schweissmaterial wird zur Sammlung der in Fig. 3 gezeigten Sammeleinrichtung zugeführt.

Obschon in Fig. 4 eine kontinuierliche Produktionslinie dargestellt ist, bei der das Ausgangsmaterial eine um eine Rolle gewickelte Schicht aus geschäumtem Material darstellt, kann

-17-60981/4/1097

auch ein sogenanntes hin- und herbewegliches Produktionssystem vorgesehen werden, bei dem das geschäumte Material zu anfangs in Stücke mit gewünschter Abmessung aufgeteilt wird, die dann nacheinander behandelt werden. Das mit einem dieser Systeme erzielbare Produkt ist in Fig. 5 gezeigt. Aus Fig. 5 geht hervor, dass eine Schicht aus geschäumtem Material 36 unitär an den Schweissbereichen 66 mit einer Schicht aus vinyl-beschichtetem, an bestimmten Bereichen ein Prägemuster 67 aufweisenden Gewebe 63 und mit einer Schicht aus Hintergrundmaterial 64 verschweisst ist. Wenn die Umstände es erfordern, kann an Stelle des vinyl-beschichteten Gewebes auch ein ebenes Gewebe, wie beispielsweise ein trikotartiges Gewebe, verwendet werden.

Vorausgehend wurden im Detail bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und daher versteht es sich, dass die Erfindung nicht hierauf begrenzt ist, sondern dass zahlreiche Veränderungen und Modifikationen ohne Abweichen vom Wesen der Erfindung vorgenommen werden können.

609814/1097

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen eines Polstermaterials durch Aufbringen einer Hochfreguenzverschweissung an einer Sandwichstruktur, die aus einer Oberflächenmateriallage und einer Hintergrundmateriallage besteht, welche die gegenüberliegenden Oberflächen einer Kernlage aus geschäumtem Material bedecken, das zuvor an bestimmten, voneinander in Abstand liegenden Zonen mit einem feinen pulverförmigen Schweissmateriai imprägniert worden ist, dadurch gekennzeichnet , dass das feine pulverförmige Schweissmateriai zu einer wolkenähnlichen Lage aufgetrieben und dann aus der wolkenähnlichen, aufgetriebenen Lage nach oben geblasen wird, um in die bestimmten Zonen des geschäumten Materials injiziert zu werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus geschäumtem Material, die mit dem feinen pulverförmigen Schweissmateriai lokal imprägniert worden ist, in einen Wärmebindungsofen geführt wird, um eine Wärmebindung mit'lder kontinuierlichen Zellstruktur des geschäumten Materials vorzunehmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die an bestimmten Bereichen geprägte Lage aus Oberflächenmaterial und die Lage aus Hintergrundmaterial auf gegenüberliegende Oberflächen der lokal mit dem feinen pulverförmigen Schweissmateriai imprägnierten Lage aus geschäumtem Material aufgegeben werden und die geschäumte Materiallage der so gebildeten Struktur durch ein Hochfreguenzschweissgerät mit der Oberflächen- und Hintergrundlage an Zonen

60981 kl 1097

verschweisst wird, die mit dem feinen pulverförmigen Schweissmaterial imprägniert worden sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Wärmebinden weggelassen und der Teil des feinen pulverförmigen Schweissmaterials, der nicht am Schwelssvorgang teilgenommen hat, nach dem Hochfrequenzschweissen durch unter positivem oder negativem Druck stehende Luft gesammelt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruchimit einem Hohlkörper, einer am Hohlkörper angeordneten und mit Öffnungen von bestimmter Gestalt versehenen Tafel, einer hohlen, auf die Tafel hin- und wegbewegbaren oberen Abdeckung und einer die Abdeckung unten verschliessenden Platte mit Öffnungen der gleichen Gestalt wie die Öffnungen in der Tafel, wobei die Öffnungen in der Platte zu den Öffnungen in der Tafel ausgerichtet sind und Tafel und Platte eine Schicht aus geschäumtem Material mit einer kontinuierlichen Zellstruktur zwischen sich während der Imprägnierung des geschäumten Materials mit einem feinen pulverförmigen Schweissmaterial durch die ausgerichteten Öffnungen halten können, gekennzeichnet durch ein in dem Hohlkörper (2) angeordnetes poröses Element (24), eine Einrichtung (34) zur Zufuhr von Luft mit relativ niedrigem Druck von unterhalb des porösen Elementes zur Schaffung einer wolkenähnlichen, aufgetriebenen Lage aus dem Schweissmaterial oberhalb des porösen Elementes_/ und durch ein Rohr (3o), das sich in die wolkenähnlich aufgetriebene Materialzone erstreckt, um Gas unter hohem Druck in die aufgetriebene Lage einzustrahlen und dadurch das Schweissmaterial in der aufgetriebenen Lage zu den Öffnungen im Tisch (14) mittels des Hochdruckgases zwangsmässig zu führen.

6 0 9 S 1 U I 1 Π 9 7

-2o-
6. Vorrichtung nach Anspruch 5/ dadurch gekennzeichnet , ' dass ein netz-oder gitterartiges oszillierendes Element (26) auf dem porösen Element (24) relativ zu letzterem hin- und herbeweglich angeordnet ist, um das Niveau des auf dem porösen Element eingesammelten pulverförmigen Schweissmaterial zu egalisieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass unter der Tafel (14) eine zurückziehbare Abdeckeinrichtung (2o) im Hohlkörper (2) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass druckbeaufschlagende Elemente (42) von den Umfangskanten der Öffnungen (6, 16) von Tafel (14) und Platte (8) abstehen, die mit den Bereichen des geschäumten Materials in druckmässigen Eingriff bringbar sind, die mit den Umfangskanten der Öffnungen übereinstimmen, wenn das geschäumte Material zwischen Tafel und Platte gehalten ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass eine Leitung (44) zur Zufuhr von feinem pulverförmigen Schweissmaterial so angeordnet ist, dass sie sich unterhalb des Zufuhrrohres (3o) für das Hochdruckgas erstreckt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass sich oberhalb der Platte (8) eine Leitung (43) zur Zufuhr eines Wegblasgases erstreckt, um den Teil an feinem pulverförmigen Schweissmaterial wegzublasen, der sich auf der Platte ansammeln kann.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeich net durch eine sich vom oberen Ende der oberen Abdeckung (4) nach aussen erstreckende Sammelleitung (12) für das

609814/1097 ~²¹~

Schweissmaterial, einen mit der Sammelleitung verbundenen Zyklonen (45), eine mit dem unteren Ende des Zyklonen verbundene Zuführpumpe (53) zur Zuführung des gesammelten Teils an sich am unteren Ende des Zyklonen akkumulierten Schweissmaterials zu der Zuführleitung (44) für das Schweissmaterial und einen mit der Pumpe verbundenen Trichter (54) zur Zugabe einer frischen Menge an Schweissmaterial·
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen mit einer sich vom Zyklonen (45) erstreckenden Auslassleitung (46) verbundenen Staubsammler (47) und einen Schornstein (5o), der mit dem Auslasskanal (48) des Staubsammlers verbunden ist, um die Absaugluft aus dem Staubsammler zur Atmosphäre abzuleiten.

609814/1097

Leerseite