DE2950486C2

DE2950486C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelementes

Info

Publication number: DE2950486C2
Application number: DE2950486A
Authority: DE
Inventors: Tadafumi Abe; Youichiro Haraguchi; Koji Tokyo Hayashi; Muneharu Urai
Original assignee: TACHIKAWA SPRING CO Ltd AKISHIMA TOKYO JP
Current assignee: TACHIKAWA SPRING CO Ltd AKISHIMA TOKYO JP
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1983-12-08
Also published as: GB2040802B; US4378396A; SE7910278L; IT1125919B; IT7927895A0; FR2444002A1; US4313776A; GB2040802A; SE435036B; US4352709A; DE2950486A1; AU514366B2; FR2444002B1; AU5371979A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelementes entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 3.

Bei einer derartigen, aus der US-PS 30 26 233 bekannten Vorrichtung wirkt eine erwärmte Formmatrize unmittelbar auf das zu verschweißende Gut, wobei die gegenüberliegende Formplatte mit zwei Pufferschichten versehen ist, die einerseits eine Beschädigung der Matrize und andererseits ein Ankleben des geschweißten Produktes, insbesondere der Polyurethanschaumschicht verhindern sollen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine⁶⁰ Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei großflächigen Elementen eine gleichmäßigere Druck-Temperatur-Verteilung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich jeweils aus dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bis 3 ergebenden Merkmale gelöst.

Bei dieser Lösung kann ein übliches hochschmelzendes Polyurethanschaummaterial verwendet werden, wenn die beiden Heizeinrichtungen gleichzeitig zur Auswirkung kommen. Durch die spezielle erfindungsgerp.äße Lösung erfolgt insbesondere dann, wenn das erzielte Element großflächig ist. eine gleichmäßige Druckverteilung durch die entsprechende erwärmte Formplatte auf das zu erwärmende Werkstück, woraus eine gleichmäßige Temperaturverteilung resultiert. Dies führt zu einer hohen Qualität iind einer hohen Festigkeit des erzielten Produktes.

Erläuternd ist an dieser Stelle noch auszuführen, daß unter der zusätzlichen Heizeinrichtung eine solche zu verstehen ist, die im Gegensatz zur Hochfrequenzeinrichtung mittels Wärmeübertragung von der Formplatte auf das Werkstück eine Erwärmung des Werkstücks an der gewünschten Stelle vornimmt

Die Erfindung wird in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische vertikale Schnittansicht einer Hochfrequenzschweißvorrichtung, die in Verbindung mit einer zusätzlichen Heizeinrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelements verwendet wird;

Fig.2 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 1, die eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zeigt;

F i g. 3a eine schematische Schnittansicht eines Teils des Sitzpolsterelements, das durch das beschriebene Verfahren hergestellt wird;

F i g. 3b eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A in F ig. 3a;

Fig.4 eine schematische vertikale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, in der die Form auf einem bewegbaren Untergestell befestigt ist, so daß sie entlang einer geraden Bahn relativ zu den oberen und unteren Formplatten der Hochfrequenzschweißvorrichtung bewegbar ist;

Fig.5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, in der eine Mehrzahl von Formen auf einem Drehtisch befestigt sind, so daß sie entlang einer kreisförmigen Bahn relativ zu den oberen und unteren Formplatten der Hochfrequenzschweißvorrichtung bewegbar sind

Fig.'. und 2 zeigen zwei Ausführungsformen von Schweißvorrichtungen zum Herstellen eines Sitzpolsterelements. In jeder der F i g. 1 und 2 wird eine dreifache Schicht einer Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1, einer Folie gewöhnlichen oder unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 und eines verstärkenden Gewebes aus Bespannungsmaterial 3 zwischen eine obere Formplatte 4 einer Hochfrequenzschweißvorrichtung und eine auf der unteren Formplatte 5 der Hochfrequenzschweißvorrichtung befestigten Form 6 eingeführt. Eine nichtgezeigte Folie aus elektrischem Isoliermaterial ist zwischen der oberen Formplatte 4 der Hochfrequenzschweißvorrichtung und des verstärkenden Gewebes aus Bespannungsmaterial 3 auf der Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 zum Verhindern von dazwischen eventuell entstehenden Funken angeordnet. In F i g. 1 bildet die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 die unterste Schicht der dreifachen Schicht, obwohl sie die oberste Oberflächenschicht des Produkts darstellt Die obere Formplatte 4 der Hochfrequenzschweißvorrichtung dient als druckausübender Stempel. In Fig. 1 ist eine elektrisch heizende, dampfheizende oder irgendeine andere geeignete Heizeinrichtung 7 gezeigt, die auf der oberen Formplatte 4 der Hochfrequenzschweißvorrichtung befestigt ist. In F i g. 2 ist diese Heizeinrichtung 7 zwischen der unteren Platte 5 der Hochfrequenz-

schweißvorrichtung und der Form 6 befestigt gezeigt In einer weiteren in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Form 6 auf einem bewegbaren Untergestell 8 befestigt, so daß sie entlang einer geraden Bahn relativ zu der oberen und der unteren Formplatte 4 und 5 der Hochfrequenrschweißvorrichiung in den durch die Pfeile gezeigten Richtungen bewegbar ist, und die Heizeinrichtung 7 ist auf der oberen Formplatte 4 der Hochfrequenzschweißvorrichtung befestigt In einer weiteren Form der in Fig.5 gezeigten Vo: richtung ist eine Mehrzahl von Formen 6 auf einem Drehtisch 9 so befestigt, daß sie entlang einer kreisförmigen Bahn relativ zu der oberen und der unteren Formplatte 4 und 5 der Hochfrequenzschweißvorrichtung in den durch die Pfeile gezeigten Richtungen bewegbar sind, und die Heizeinrichtung 7 ist auch auf der oberen Formplatte 4 der Hochfrequenzschweißvorrichtung befestigt

Die dreischichtige Folie, die aus der Folie dekorativen Oberflächenmaterials I, der Folie unbchandelten Polyurethanschaummaterials 2 und dem verstärkenden Gewebe aus Bespannungsmaterial 3 besteht, wird dann durch die Kombination aus Hochfrequenzschweißvorrichtung und Heizeinrichtung 7 erhitzt, so daß sie wenigstens an den benötigten Bereichen der drei Schichten schmilzt Folglich schweißen, wie in den Fig.3a und 3b zu sehen ist, die drei Schichten ganz zusammen, während sie an den Schweißbereichen 10, an die der Formdruck aufgebracht wird, komprimiert werden. Das so erhaltene Produkt ist die einstückig geschweißtes dreischichtiges Element das aus der Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1, der Folie unbehandelten Polyurethanschaumir.aterials 2 und dem verstärkenden Gewebe aus Bespannungsmaterial 3 besteht

Das unbehandelte Polyurethanschaummaterial, das beispielsweise zum Herstellen eines maschinengenähten Sitzpolsterelements dient wird nicht geschmolzen, wenn es lediglich auf die Temperatur des dielektrischen Hochfrequenzheizens erhitzt wird, wohingegen ein teures spezielles Polyurethanschaummaterial, wie etwa ·»<> ein niedrig schmelzendes Polyurethanschaiimmaterial, leicht durch bloßes Aufheizen auf die Temperatur des dielektrischen Hochfrequenzheizens geschmolzen werden kann.

Wenn eine schweißbare Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1, beispielsweise eine Folie auf Vinylharz basierenden Kunstleders, eine Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2, das nicht bei der Temperatur des dielektrischen Hochfrequenzheizens schmilzt und ein verstärkendes Gewebe aus Bespannungs- bzw. Strukturmaterial 3 zur Schaffung einer dreifachen Schicht zusammengeschichtet und dann durch externes Aufbringen von Wärme mit einer geeigneten Temperatur von der Heizeinrichtung 7 zusammengeschweißt werden, während gleichzeitig die Hochfrcquenzschweißvorrichtung eingeschaltet ist, kann die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 an ihrer Außenoberfläche zusätzlich zu ihrer Innenoberfläche geschmolzen werden, und es können unschöne Narben, die ein unschönes äußeres Erscheinungsbild erzeugen, auf dieser Oberfläche gebildet werden, wenn die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 gegenüber der Heizeinrichtung 7 angeordnet wird. Ferner kann wegen des extremen Schmelzens der Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 die Folie extrem verdünnt oder durchtrennt oder angeschmort werden.

Es ist daher vorteilhaft, das verstärkende Gewebe aus Bespannungsmaterial 3 gegenüber der Heizeinrichtung wie in F i g. 1 oder 2 gezeigt anzuordnen. Wenn die dreifache Schicht mit dem verstärkenden Gewebe aus beispielsweise auf Vinylharz basierendem Kunstleder 3 durch Einschalten sowohl der Heizeinrichtung 7 als auch der Hochfrequenzschweißvorrichtijng erwärmt wird, kann das verstärkende Gewebe aus auf Vinylharz basierendem Kunstleder 3 teilweise durch die von der Heizeinrichtung 7 und auch von der Form 6 der Hochfrequenzschweißvorrichtung erzeugte Wärme schmelzen, und es können unschöne Narben auf der Außenoberfläche des verstärkenden Gewebes aus auf Vinylharz basierendem Kunstleder 3 auftreten. Jedoch befinden sich solche Narben auf der Rückseitenoberfläche des Sitzpolsterelements, und das schöne äußere Erscheinungsbild des Sitzpolsterelements wird dennoch nicht belastet da dieses verstärkende Gewebe 3 beim Gebrauch nicht den Blicken ausgesetzt ist Ferner wird, obwohl die Innenoberfläche der Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 unter Einfluß der von der Heizeinrichtung 7 und auch von der Form 6 der Hochfrequenzschweißvorrichtung erzeugten und durch die Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 und die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 übertragenen Wärme geschmolzen wird, die Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 und das verstärkende Gewebe aus Bespannungsmaterial 3 zusammengeschweißt und die Außenoberfläche der Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 wird nicht durch die Wärme angegriffen, d. h. unschöne Narben werden auf dieser Oberfläche nicht gebildet die Qualität des Produkts wird nicht vermindert.

Es ist schwierig, die wärmeübertragende Oberfläche der Heizeinrichtung 7 exakt parallel zu der Form 6 der Hochfrequenzschweißvorrichtung anzuordnen und die Oberflächenflachheit der Heizeinrichtung 7 relativ zu der Form 6 aufrechtzuerhalten, wenn das Produkt einen breiten Oberflächenbereich wie im Fall eines Sitzpolsterelements zum Bedecken eines Fahrzeugsitzes aufweist. Um eine derartige Schwierigkeit zu beseitigen, kann eine Folie elastischen Materials, beispielsweise wärmebeständigen Kunstgummis, wie etwa Silikongummi, oder eine Folie wärmebeständigen Bespannungsmaterials an diese Oberfläche der Heizeinrichtung 7 befestigt werden. Als weitere Einrichtung kann eine dünne Metallplatte an der Heizoberfläche der Heizeinheit 7 so angebracht werden, daß dazwischen ein enger Zwischenraum gebildet wird, und ein Polstermaterial wie etwa ein Gas oder eine Flüssigkeit mit hoher Temperatur in diesen Zwischenraum zur Schaffung einer Polsterschicht eingefüllt werden kann. Als weitere Einrichtung kann die Heizeinrichtung 7 ein Gas- oder Flüssigkeitstyp sein, der ein Gas oder eine Flüssigkeit mit hoher Temperatur enthält. Als weitere Einrichtung kann die Heizeinrichtung 7 selbst in einem Block elastischen Materials enthalten sein. Als weitere wirksame Einrichtung kann die Heizeinrichtung 7 in eine Mehrzahl von Blöcken aufgeteilt sein, und eines oder mehrere dünne Stücke eines geeigneten Materials, wie etwa ein Metall, können zwischen der oberen Formplatte 4 der Hochfrequenzscnweißvorrichtung und den einzelnen Blöcken der Heizeinrichtung 7 zur Einstellung der relativen Höhen der einzelnen Blöcke unabhängig voneinander angeordnet werden, so daß ein gleichförmiger Druck vertikal auf die dreifache Schicht aufgebracht werden kann. Als weitere wirksame Einrichtung kann die Form 6 der Hochfrequenzschweißvorrichtung in eine Mehrzahl von Blöcken aufgeteilt werden, und die relativen Höhen der einzelnen Blöcke

der Form 6 können so eingestellt werden, daß die gewünschte physikalische Beziehung zwischen der Heizeinrichtung 7 und der Form 6 aufrechterhalten wird.

Die schweißbare Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 kann derart aufgebaut sein, daß ein durch Wärme nicht leicht schmelzendes Material mit einem Schweißmaterial beschichtet oder imprägniert werden kann.

Die Anordnung der Zuführungsdrähte, Röhren oder ähnlichem, die die Heizeinrichtung 7 riit der externen Wärmeversorgungsquelle verbinden, wird ein schwieriges Problem, wenn die Form 6 bewegbar ist und die Heizeinrichtung 7 zu einer Bewegung zusammen mit der Form 6 angeordnet ist. Ferner tritt das Kostenproblem auf, wenn zwei oder mehrere Formen 6 vorgesehen sind, und zwei bzw. mehrere diesen Formen 6 zugeordnete Heizeinrichtungen 7 benötigt werden, in einem derartigen Fall ist eine Befestigung der einzigen Heizeinrichtung 7 an der oberen Formplatte 4 (dem druckaufbringenden Teil) der Hochfrequenzschweißvorrichtung vorzuziehen, so daß sie nicht relativ zu der bewegbaren Form oder den Formen 6 bewegbar ist, wie es in den F i g. 4 und 5 gezeigt ist.

Abhängig von den Materialien der Schichten 1,2 und 3, die die zu heizende dreifache Schicht bilden, kann eine zusätzliche Materialfolie, wie etwa ein elektrisches Isoliermaterial, das Wärme in sich selbst bei der Temperatur des hochfrequenten dielektrischen Heizens erzeugt, zwischen einer Folie aus beispielsweise einem wärmeleitenden Metall und der dreifachen Schicht angeordnet werden. Diese zusätzliche Folie kann eine Folie ölstoff, eine Folie ölstoff mit Glasfasern, eine durch Formen einer Mischung von pulverisiertem Ferrit und einem wärmebeständigen Gummi oder Kunstharz in Folienform erhaltene Folie oder eine durch Beschichten eines Glasfasergewebes mit einem wärmebeständigen Kunstharz erhaltene Folie sein. Der elektrische Isolator dient als Heizung, wenn der Schmelzpunkt der zusätzlichen Folie, die dem dielektrisehen Hochfrequenzheizen unterworfen wird, höher als der der Materialien des dreischichtigen, zusammenzuschweißenden Schichtstoffs bei der Temperatur des dielektrischen Hochfrequenzheizens ist. In diesem Fa!! braucht daher die Temperatur der von der Heizeinrichtung 7 erzeugten Wärme nicht so hoch sein, oder die Heizeinrichtung 7 kann entfernt werden, und die drei Schichten können allein durch die Hochfrequenzschweißvorrichtung zusammengeschweißt werden. Daher ist diese zusätzliche Folie eine mögliche Form der Heizeinrichtung. Die Temperatur der von der Heizeinrichtung 7 zu erzeugenden Wärme kann erniedrigt werden oder die Dauer des Heizens kann verkürzt werden, wenn eine derartige Heizeinrichtung verwendet wird.

Die Heizeinrichtung 7 kann außerhalb der Hochfrequenzschweißvorrichtung angeordnet werden, und nach dem Vorheizen der dreifachen Schicht durch die externe Heizeinrichtung 7 können die drei Schichten des Schichtstoffs durch die Hochfrequenzschweißvorrichtung zusammengeschweißt werden. Die Heizeinrichtung 7 kann direkt in der oberen Formplatte 4 und der unteren Formplatte 5 der Hochfrequenzschweißvorrichtung beinhaltet sein, und derartige Heizeinrichtungen 7 können unabhängig durch zugeordnete Temperatureinstellvorrichtungen geregelt werden.

Abhängig von der Lage eier Heizeinrichtung 7 und abhängig von der Richtung der Wärmeaufbringung von der Heizeinrichtung 7 werden eine oder zwei oder alle der drei Schichten, welche die schweißbare Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1, die Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 und das verstärkende Gewebe aus Bespannungsmateriai s sind, geschmolzen, und diese drei Schichten werden durch die Hochfrequenzschweißvorrichtung, die in den Fig. 1, 2 oder 4 gezeigt ist, zusammengeschweißt.

Die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 kann auch aus Naturfasern oder Naturleder bestehen, das nur durch Anwendung von Wärme nicht schweißbar ist, oder kann aus Kunst- oder synthetischem Gewebe bestehen, das durch Anwendung von Wärme nicht schweißbar ist. In diesem Fall kann die Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 und das verstärkende Gewebe aus Bespannungsmaterial 3 geschmolzen werden, oder es kann nur die Folie unbehandelten Polyurethanschaummaterials 2 geschmolzen werden, so daß diese Schichten aneinander und an die Folie dekorativen Oberflächenmaterials 1 geschweißt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelementes durch Verschweißen einer Folie mit einer Schicht aus Polyurethanschaum zu einem mindestens zweischichtigen Element, mit einer Hochfrequenzschweißeinrichtung, einer zusätzlichen Heizeinrichtung und einer oberen und einer unteren, jeweils als Elektrode ausgebildeten Formplatte, wobei die zusätzliche Heizeinrichtung in einer der JO Formplatten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit dem Element in Berührung bringbaren Oberfläche der die zusätzliche Heizeinrichtung (7) enthaltende Formplatte (4;

5) eine dünne Metallplatte derart angebracht ist, daß J zwischen der Metallplatte und der Heizeinrichtung (7) ein Zwischenraum gebildet ist, in dem sich zur Folsierung ein Gas oder eine Flüssigkeit befindet.

2. Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelementes durch Verschweißen einer Folie mit einer Schicht aus Polyurethanschaum zu einem mindestens zweischichtigen Element, mit einer Hochfrequenzschweißeinrichtung, einer zusätzlichen Heizeinrichtung und einer oberen und einer unteren, jeweils als Elektrode ausgebildeten Formplatte, wobei die zusätzliche Heizeinrichtung in einer der Formplatten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit dem Element in Berührung bringbaren Oberfläche der die zusätzliche Heizeinrichtung (7) enthaltende Formplatte (4; 5) eine elastische Folie aufgebracht ist.

3. Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzpolsterelementes durch Verschweißen einer Folie mit einer Schicht aus Polyurethanschaum zu einem mindestens zweischichtigen Element, mit einer Hochfrequenzschweißeinrichtung, einer zusätzlichen Heizeinrichtung und einer oberen und einer unteren, jeweils als Elektrode ausgebildeten Formplatte, wobei die zusätzliche Heizeinrichtung in einer der Formplatten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die die zusätzliche Heizeinrichtung (7) enthaltende Formplatte (5; 6) in einer Mehrzahl yon Blöcken aufgeteilt ist, die hinsichtlich ihrer Höhe relativ zueinander einstellbar sind.

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