DE3132022A1

DE3132022A1 - Verfahren zur vorformung eines polsters fuer einen sitz

Info

Publication number: DE3132022A1
Application number: DE19813132022
Authority: DE
Inventors: Sadaaki Okazaki Aichi Takagi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE3132022C2; NZ197937A; IT1143223B; FR2488585A1; CA1179471A; FR2488585B1; GB2085489B; AT378528B; GB2085489A; CH652109A5; SE8602383L; AU7421581A; KR840001539B1; ATA356281A; IT8149109A0; BR8105261A; SE8602383D0; SE449219B; AU549549B2; SE448987B

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorformung eines Polsters und eine Vorrichtung zum Vorformen dieses Polsters. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vorformen eines Polsters, das aus einem Aggregat aus dreidimensional gekräuselten Synthetikfasern hergestellt und als Sitz oder Sitzbank verwendet wird, sowie eine Vorrichtung zur Vorformung eines solchen Polsters.

Aus einer früheren Anmeldung des gleichen Erfinders ist es bekannt, ein Polstermaterial dadurch herzustellen, daß man ein dreidimensional gekräuseltes Pasergarn auf eine vorgegebene Länge schneidet, aus diesen geschnittenen Fasern einen Bausch erzeugt, die Fasern in diesem Bausch entflechtet und sie zugleich zu dem gewünschten Formkörper zusammenpreßt, und die einzelnen, einander benachbarten Fasern an ihren wechselseitigen Berührungsstellen mittels eines Klebsstoffs verbindet. Dieses Polstermaterial besitzt eine gute Stoßfestigkeit, gute Gasdurchlässigkeit und ausgezeichnete federnde Eigenschaften.

Aus einer anderen Anmeldung des gleichen Erfinders (US-PS 4 172 174) ist bekannt, daß ein Polstermaterial, welches erhalten worden ist, indem dreidimensional gekräuselte Synthetikfasern zu einer Masse verarbeitet und die einzelnen, einander benachbarten Fasern in dieser Masse an ihren wechselseitigen Berührungspunkten mittels eines Klebstoffs verbunden worden sind, dann noch bessere Eigenschaften aufweist, wenn die Kringel in den Fasern des Polstermaterials in einer bestimmten Richtung verformt worden sind, so daß bestimmte Abschnitte dieser Fasern bei der auseinander- und zusammenziehenden Deformierung unterschiedliche Gestalt annehmen; in diesen Abschnitten sind die Fasern stärker verflochten als in anderen Abschnitten, und dies bewußt in einer Richtung, in der die stärkste Belastung des Polstermaterials zu erwarten ist.

Ein solches Polstermaterial wird erhalten _r indem eine Masse aus dreidimensional gekräuselten Fasern mittels endloser Förderbänder und/oder Walzen oder anderer Mittel zu einem Faserblock mit vorgegebenem Schüttgewicht komprimiert wird, dieser Block mittels Nadeln, die alle mit Widerhaken versehen sind, mit einer geeigneten Häufigkeit von Nadelstichen genadelt wird, wobei sich auch noch eine Scheuerbehandlung anschließen kann, entweder ein Klebstoff von oben auf diesen Faserblock, der sich auf einem endlosen Band in im wesentlichen horizontaler Richtung bewegt, gesprüht wird oder der Faserblock in ein Klebstoffbad getaucht und aus diesem Bad herausgehoben wird, danach der nasse Faserblock auf dem endlosen Band, in im wesentlichen horizontaler Richtung laufend, durch Erwärmen getrocknet wird.

Bei diesem genannten Verfahren hängt jedoch das Schüttgewicht des blockförmigen Faseraggregats von der Menge (Volumen) der dreidimensional gekräuselten Fasern ab, die angeliefert werden, und von dem Kompressionsgrad der Fasern. Wenn das nach dieser Methode hergestellte, blockförmige Faseraggregat ein vorgegebenes Schüttgewicht haben soll, dann müssen die Menge der angelieferten dreidimensional gekräuselten Fasern und der Kompressionsgrad der Fasern konstant gehalten'werden. Während es relativ leicht ist, den Kompressionsgrad der Fasern konstant zu halten, ist es äußerst schwierig, die Menge an angelieferten Fasern konstant zu halten. Diese dreidimensional gekräuselten Fasern sind nämlich außerordentlich voluminös und bereits unter sehr leichtem Druck komprimierbar, und sie sind deshalb in ihrem Volumen leicht veränderbar. Im allgemeinen erfolgt die Beschickung dieser Fasern.mittels eines Luftstromes, der beispielsweise durch eine Aufreißvorrichtung erzeugt wird. Die Menge an angelieferten Fasern variiert deshalb in Abhängigkeit von der Stärke des erzeugten Luftstromes und, in Abhängigkeit von der Menge an dreidimensional gekräuselten Fasern, die zur Aufreißvorrichtung

gefordert werden. Es ist deshalb schwierig, die Menge (z.B. die Schichthöhe) an dreidimensional gekräuselten Fasern konstant zu halten, die auf ein in Bewegung befindliches Förderband abgelagert werden. Infolgedessen hat die Schicht aus Fasern, die derart auf dem Förderband abgelagert worden sind, eine wellige Oberfläche. Eine Möglichkeit zum Erreichen einer gleichmäßigen Schichthöhe derartig abgelagerter Fasern besteht in der Verwendung einer Klinge, die geeignet ist, wie ein Rechen die wellige Oberfläche zu glätten. Da die dreidimensional gekräuselten Fasern bereits durch einen sehr geringen Druck leicht komprimiert werden, hat die vorstehend beschriebene Methode den Nachteil, daß die Klinge, sobald sie die Schichthöhe der Fasern ausgleicht, auch Veränderungen im Schüttgewicht dieser Fasern hervorruft.

Das vorstehend beschriebene, herkömmliche Verfahren ist zwar anwendbar bei der kontinuierlichen Herstellung eines Polsters für eine Sitzbank, die gleichmäßige Polstereigenschaften (Steifheit) und gleichmäßige Dicke aufweist und in rechteckiger Gestalt anfällt, ist jedoch nicht anwendbar bei der Herstellung des Polsters für einen Automobilsitz, der ein vertikal asymmetrisches, kompaktes Profil besitzt und unterschiedliche Verteilung der Steifheit aufweist. Beispielsweise ist es bei der Herstellung eines Polsters 1 für einen Sitz mit einem Profil, wie es in Figur 1 dargestellt ist, obgleich die Oberflächenkontur dieses Polsters erzeugt werden kann, indem auf der Oberfläche eines endlosen Förderbandes eine Form befestigt ist, die dieser Oberflächenkontur entspricht, und die angelieferten Fasern auf dieser Form so abgelagert werden, daß sie die gewünschte Kontur nachbilden, außerordentlich schwierig, eine Senke 2 in die Unterseite des Kissens nach einem mechanischen Verfahren automatisch zu formen. Im Falle eines Polsters 3 für einen Sitz, welcher in seiner endgültigen Gestalt keine Senke aufweisen soll, jedoch eine geringere Steifheit in seinem mittleren Bereich 4

und eine höhere Steifheit im Bereich seines Umfangs 5 aufweisen soll, wie es in Figur 2 dargestellt ist, ist es erforderlich, das Kompressionsverhältnis der dreidimensionalen Fasern entlang der Umfangskante 5 zu erhöhen. Um diese Forderung zu erfüllen, muß eine Senke 6 geformt werden, wie es in Figur 3 dargestellt ist, indem die Schichtdicke im mittleren Abschnitt, in welchem ein niedriges Kompressionsverhältnis genügt, verringert wird und die Schichtdicke in dem Umfangsbereich, in welchem ein hohes Kompressionsverhältnis unerläßlich ist, erhöht wird, unglücklicherweise ist jedoch das Aggregat aus dreidimensional gekräuselten Fasern so flauschig wie Watte und wird, wenn es der Last eines starren Körpers ausgesetzt wird, leicht zusammengepreßt, was zu einer Änderung im Schüttgewicht in dem betroffenen Bereich führt. Es hat sich deshalb als außerordentlich schwierig herausgestellt, das Faseraggregat automatisch in einer solchen Gestalt zu formen, wenn man die vorstehend beschriebene mechanische Methode anwendet, ohne eine Änderung im Schüttgewicht hervorzurufen.

Das Aggregat aus dreidimensional gekräuselten Fasern, das wie beschrieben zu einem kompakten Profil geformt worden ist, wird dann einer Nadelungsbehandlung unterworfen, mit einem Klebstoff behandelt und anschließend getrocknet. Wenn in diesem Falle das Aggregat getrocknet wird, indem es nach oben herausgezogen wird, neigt es zum Zerbrechen während des Herausziehens, weil die Dicke des Faseraggregats nicht gleichmäßig ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Vorformung eines Polsters, das ein gleichmäßiges Schüttgewicht aufweist, und das beispielsweise für einen Automobilsitz geeignet ist, der ein asymmetrisches, kompliziertes Profil aufweist und teilweise unterschiedliche Steifigkeit besitzt. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen vorgeformten Polsters.

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Diese Ziele werden mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen erreicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist allgemein dadurch gekennzeichnet, daß ein Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern auf eine Fördereinrichtung gegeben wird, diese Fördereinrichtung voranbewegt wird und zur gleichen Zeit ein Drehkörper, von welchem eine Vielzahl von Nadeln abstehen, derart über diesem Aggregat rotieren gelassen wird, daß die Nadeln mit dem Aggregat aus kurzen Fasern in Berührung kommen, mindestens einen Teil des Aggregats abschaben und dem Aggregat ein vorgegebenes Profil verleihen. Dieses Vorformverfahren wird durchgeführt mittels einer Vorrichtung, die Mittel zur Vorwärtsbewegung eines Aggregats aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern sowie Mittel zum Schaben dieses Aggregats aufweist, welche sich oberhalb dieser Fördereinrichtungen über die gesamte Breite derselben erstrecken und aus einem Drehkörper bestehen, der eine große Anzahl von Nadeln besitzt, die von seiner Oberfläche abstehen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß ein Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern auf einem Netz abgelagert wird, das zu einer Fördereinrichtung gefördert wird, daß diese Fördereinrichtung voranbewegt wird und zur gleichen Zeit ein Drehkörper, von dessen Oberfläche eine Vielzahl von Nadeln abstehen, über diesem Aggregat rotieren gelassen wird, wodurch die Nadeln in Berührung mit dem Aggregat aus kurzen Fasern kommen, mindestens einen Teil des Aggregats abschaben und ihm eine vorgegebene Gestalt verleihen, daß das vorgeformte Aggregat komprimiert wird, bis es ein vorgegebenes Schüttgewicht angenommen hat, danach eine Klebstofflüssigkeit auf das vorgeformte Aggregat aufgegeben wird, das vorgeformte Aggregat, das noch naß von

dem Klebstoff ist, zusammen mit den erwähnten Netz angehoben wird und schließlich durch Anwendung von Hitze während des Heraushebens getrocknet wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Polsters wird bewerkstelligt mittels einer Vorrichtung, die in Verfahrensrichtung folgende Teile aufweist:Eine Polstervorformeinrichtung, bestehend aus Mitteln zur Voranbewegung eines Aggregats aus dreidimensional gekräuselten kurzen Fasern in Verbindung mit einem Netz, und Schabvorrichtungen, die über den Fördereinrichtungen angeordnet sind und aus einem Drehkörper bestehen, welcher eine Vielzahl von aus seiner Oberfläche abstehenden Nadeln aufweist, Mittel zum Zusammenpressen des vorgeformten Aggregats aus dreidimensional, gekräuselten kurzen Fasern in Verbindung mit dem Netz, Mittel zum Auftragen einer Klebstofflüssigkeit auf das zusammengepreßte Aggregat, und Mittel zum Trocknen des klebstoff nassen Aggregats.

Die Synthetikfasern, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil verwendet werden können, sind Fasern aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, usw.. Unter ihnen werden Polyesterfasern am meisten bevorzugt. Die Faser hat als Einzelfaser zweckmäßigerweise eine Dicke im Bereich von 30 - 2000 denier, vorzugsweise von 50 - 1000 denier und insbesondere von 100 600 denier. Die Faser soll eine dreidimensionale Kräuselung aufweisen. Der Ausdruck "dreidimensionale Kräuselung" ist im breitesten Sinne zu verstehen und umfaßt also z.B. Kräuselungen in zwei Richtungen und in drei Richtungen. Eine dreidimensionale Kräuselung in drei Richtungen wird bevorzugt. Eine dreidimensionale Kräuselung in drei Richtungen bei einer Faser F, wie sie in Figur 5 dargestellt ist, wird dadurch erhalten, daß eine doppelt verdrillte Faser D (Figur 4) nach ,dem Verfahren und in einer Vorrichtung gemäß US-PS 4 154 051 erzeugt wird und dann diese doppelt verdrillte Faser D auf

eine vorgegebene Länge geschnitten und aufgedreht wird. Die in dem Bausch aggregierten, geschnittenen Fasern haben zweckmäßigerweise eine Länge von etwa 25 - 200 mm, vorzugsweise von 60 - 150 mm. Wie Figur 5 zeigt, windet sich bei "a" der Teil der Faser über den Teil bei "b". Der Teil bei "c" windet sich über den Teil bei "c&" . Der Teil bei "e" windet sich jedoch unter den Teil bei "f" und nicht über ihn. Der Faserabschnitt von "e" bis "d" fällt somit unter zwei Windungen der Helix. Dieser Zustand wird richtigerweise eine desorientierte Helix genannt und ähnelt einem spiraligen Telefonkabel, welches sich verheddert, wenn eine der Windungen mit Bezug auf die anderen desorientiert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Polsters für einen Sitz, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeformt werden soll.

Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines fertigen Polsters.

Figur 3 ist eine schematische Darstellung eines vorgeformten Aggregats zur Herstellung eines Polsters gemäß Figur

Figur 4 ist die Ansicht eines doppelt verdrillten Fasergarns.

Figur 5 ist eine Draufsicht auf eine dreidimensional gekräuselte Faser.

Figur 6 ist eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorformung eines Polsters.

Figur 7 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 6.

Die Figuren 8 bis 12 sind Schnittansichten von Nadeln, die

in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können.

Figur 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Nadel.

Figur 14 ist eine schematische Schnittansicht einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorformung eines Polsters für einen Sitz.

Figur 15 ist ein vergrößerter seitlicher Schnitt der Vorrichtung gemäß Figur 14.

Figur 16 ist eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Polsters.

Figur 17 ist ein vergrößerter seitlicher Schnitt der Vorformeinrichtung, wie sie in der Vorrichtung gemäß Figur 16 verwendet wird.

Nachfolgend wird unter Hinweis auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform das erfindungsgemäße Verfahren zur Vorformung eines Polsters beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht hauptsächlich aus den folgenden Teilen, die in den Figuren 6 und 7 dargestellt sind, nämlich einer Vorformeinrichtung 10 und einer Vorrichtung 11 zum Anliefern von kurzen Fasern, die wahlweise vorgesehen ist. Die Vorformeinrichtung 10 ist hauptsächlich gebildet aus Fördervorrichtungen 12 für die Fasern und aus Abschabeinrichtungen 13. Die Fördervorrichtung 12 ist gebildet aus einem endlosen Förderband, welches beispielsweise

in Gestalt eines Gitterrostes perforiert sein kann, oder . aus einem gewöhnlichen, endlosen Förderband, das straff gespannt ist und zwischen Ketten 16 läuft, die parallel zueinander liegen und über im Abstand voneinander angeordnete Rollen 14, 15 laufen. Jede der erwähnten Rollen (im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Rolle 14) besitzt eine Riemenscheibe 17, die über einen Riemen 18 (oder eine Kette) mit einer Riemenscheibe 20 verbunden ist, die auf ein Getriebe 19 aufmontiert ist. Eine andere Riemenscheibe 21 des Getriebes 19 ist mittels eines Riemens 22 (oder einer Kette) an einen Motor 23 angeschlossen.

Die Abschabvorrichtung 13 ist über der Fördereinrichtung angeordnet. Wie beispielsweise Figur 7 zeigt, ist ein Träger 26 für den Drehkörper auf einem horizontalen Rahmen 24 der Fördereinrichtung 12 angeordnet. In einer Drehkörperhalterung 25 ist ein Drehkörper 33 an einer Welle 32 befestigt, die drehbar in einem Lager 31 liegt. Diese Welle 32 ist mit einem Antrieb verbunden, beispielsweise mit einem Motor oder Getriebe 36, und zwar mittels eines Riemens 35, welcher über eine Riemenscheibe 34 läuft, die koaxial zu der Welle 32 befestigt ist. Von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 steht eine Vielzahl von Nadeln ab, wie weiter unten näher beschrieben wird. Der Drehkörperträger 26 ist so kontruiert, daß die Lage, welche das Lager 31 in ihm einnimmt, in geeigneter. Weise angepaßt werden kann an die vorgegebene Schichthöhe (Ausmaß des Abschabens) des Faseraggregats, an den Durchmesser des Drehkörpers 33 usw.. Hinter dem Drehkörper 33 ist ein Absaugschacht 42 angeordnet, der an eine Absaugvorrichtung angeschlossen ist (nicht dargestellt).

Die vielen Nadeln, die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehen, können unterschiedliche Gestalt haben. Beispielsweise können Krempeltuch, Metallnadeln, Teikains(geneigte Nadeln), igelstachelartige Nadeln o.a. verwendet werden.

Krempeltuch wird erhalten, wenn metallische Nadeln 44 mit einer Dicke von ungefähr 0,2-2 mm, vorzugsweise 0,2-1 mm in einer geeigneten Häufigkeit in eine Trägerschicht 43 aus Baumwollgewebe, Hanfgewebe, Gummifolie, Leder usw. eingesetzt werden, die mit Hilfe eines Klebstoffs laminiert worden ist. (Figur 8 - 9).

Diese Nadeln können eine gerade Gestalt haben (Figur 8), oder sie körnen in Form eines L oder in anderer Form gebogen sein. Die Länge der Nadeln 44 liegt im allgemeinen im Bereich von 1-30 mm, vorzugsweise von 2-15 mm, gerechnet von der Oberfläche der Trägerschicht 43. Die Dichte, mit welcher die Nadeln in die Trägerschicht eingesetzt sind, liegt zweck-

2 mäßigerweise im Bereich von 4 - 100/cm , vorzugsweise von

2
5 - 60/cm . Obgleich der Winkel, den die Nadeln 44 mit der Tangente an die Außenoberfläche des Drehkörpers, wenn das Krempeltuch an dem Drehkörper 33 befestigt ist, bilden, in Abhängigkeit von der Länge der Nadeln und der Verteilungsdichte der Nadeln auf der Trägerschicht variieren kann, liegt er allgemein im Bereich von 45 - 100°, vorzugsweise von 70 90°, bezogen auf die Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung, wenn die Nadeln eine gerade Gestalt haben. Ein "metallisches" Nadeltuch wird erhalten, wenn sägezahnartige Streifen 45, welche Zähne 46 in Abständen von etwa 5-20 mm, vorzugsweise von 7 - 15 mm aufweisen, wie in Figur 10 dargestellt ist, in dichter Folge auf den Umfang des Drehkörpers 33 gewickelt werden. Diese Zähne erheben sich bis zu einer Höhe von 1-5 mm und haben einen Abstand von etwa 2-8 Zähnen/cm. Alternativ können solche Anordnungen verwendet werden, wie sie erhalten werden, wenn eine Vielzahl von Nadeln 48 in eine Trägerschicht 47 bis zu einer Höhe von etwa 4 mm und in einem Abstand von 0,5 - 2 Nadeln/cm eingesetzt werden (Figur 11), oder wenn eine Vielzahl von Zähnen 66 in eine faserverstärkte GumniischichL 65 eingesetzt werden (Figur 12). Teikains werden erhalten,

indem in einen Trägerstreifen 67 Einschnitte gemacht und damit Zähne 78 geformt werden (Figur 13). Diese Streifen mit angehobenen Ecken werden auf den Umfang der Drehkörper gewickelt.

Der Drehkörper 33 hat die Gestalt eines Zylinders, der über seine gesamte axiale Länge einen bestimmten Durchmesser hat. Er muß eine solche Länge aufweisen, daß der Drehkörper seine Schabwirkung über die gesamte Breite des Aggregats aus dreidimensional gekräuselten Fasern ausübt, das auf der Fördereinrichtung liegt. Der Durchmesser des Drehkörpers kann in beliebiger Weise so gewählt werden, wie es die Gestalt, die Länge und Häufigkeit der verwendeten Nadeln, die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers, der Zustand der Kringel in den dreidimensional gekräuselten Fasern usw. erfordern.

Die Zuliefereinrichtung 11 für die kurzen Fasern besteht aus einem Förderband 59 für die Beschickung mit Fas«, in und aus einer Aufreißvorrichtung 58, wie sie beispielsweise in Figur

6 dargestellt ist. Diese Aufreißvorrichtung 58 ist nahe der Fördervorrichtung 12 der Vorformeinrichtung 10 angeordnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorformen eines Polsters für eine Sitzbank unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Dreidimensional gekräuselte, kurze Synthetikfasern F mit hoher denier-Zahl, wie sie in Figur 5 abgebildet sind, werden mittels Fördereinrichtungen, wie z.B. mittels eines Förderbandes 59 zu der Aufreißvorrichtung 58 gefördert, wie es in den Figuren 6 und

7 dargestellt ist. Beispielsweise mittels Druckluft werden sie aus einem Auslaß 61 ausgetragen und auf der Fördervorrichtung 12 der Vorformeinrichtung 10 abgelagert. Diese. Fasern F werden auf der Fördervorrichtung 12 gestapelt und dann zu der Abschabvorrichtung 13 transportiert.

Inzwischen wird die Drehzahl des Motors 23 mittels des Getriebes 19 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, wobei die Antriebskraft über den Riemen 18 auf die Riemenscheibe 17 übertragen wird mit dem Ergebnis, daß die Rolle 14 in Drehung versetzt wird und das endlose Förderband der Fördervorrichtung 12 sich in Bewegung setzt. Damit wird das vorstehende Aggregat aus Fasern F durch das Innere, der Abschabvorrichtung 13 geführt. Von diesem Aggregat wird der Oberflächenbereich durch die Nadeln abgeschabt, die sich auf der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 befinden, welcher von dem Motor 36 über den Rimen 35 gedreht wird. Diejenigen Fasern, die von dem vorbeiwandernden Aggregat abgeschabt worden sind, werden in den Absaugschacht 42 gesaugt. Der Drehkörper rotiert in diesem Falle mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 150 - 2000 m/min., vorzugsweise von 400 - 1500 m/min. Die Schichthöhe des Faseraggregats kann eingestellt werden, indem entweder der Durchmesser des Drehkörpers 33 oder die Höhe des Lagers 31 verändert werden.

Gewünschtenfalls kann das Faseraggregat, das auf die vorstehend beschriebene Weise vorgeformt wurde, noch durch eine Frottiervorrichtung geschickt werden, wo es durch Frottieren, beispielsweise mittels Balken auf ein vorgegebenes Schüttgewicht zusammengepreßt wird. Das derart vorgeformte Faseraggregat hat ein Schüttgewicht im Bereich von 0,002 - 0,2 g/cm , vorzugsweise von 0,05 - 0,5 g/cm .

Das vorcjeformtG Aggregat aus Fasern F wird auf einem Förderband nach einer Methode, wie sie in der US-Anmeldung 107,369 beschrieben ist, in ein Klebstoffbad überführt, in die Klebstoff lüssigkeit eingetaucht und dann in vertikaler oder weitgehend vertikaler Richtung durch ein anderes Fördersystem emporgehoben. Während des Aufsteigens des Aggregats aus dem Bad kann ein mögliches Ablaufen von Klebstofflüssigkeit aus dem Aggregat in gewissem Umfang durch geeignete Wahl der

Oberflächenspannung der Flüssigkeit verhindert werden. Die überschüssige Klebstofflüssigkeit, die an dem Aggregat aus Fasern F anhängt, fließt im Inneren des Aggregats herab. Dann wird das Aggregat durch einen dielektrischen Hochfrequenz-Erhitzer geführt, so daß das in der Klebstofflüssigkeit enthaltene Wasser oder Lösungsmittel sehr schnell vertrieben wird. Gleichzeitig wird durch die von dem Induktionserhitzer kommende Wärme die Klebstofflüssigkeit in gewissem Umfang gehärtet, wodurch die einander berührenden Stellen der Fasern miteinander verbunden werden. Das Aggregat wird auf einem anderen Förderband weitertransportiert und auf eine vorgegebene Größe zurechtgeschnitten. Wenn die Gefahr besteht, daß das vorgeformte Aggregat aus Fasern F auseinandergerissen wird, wenn es in vertikaler Richtung emporgehoben wird, dann kann das Aggregat, wenn es in horizontaler Richtung auf seinem Wege zu der Eintauchstufe transportiert wird, mit einer geringen Menge Klebstofflüssigkeit besprüht und getrocknet werden, damit Teile der Fasern vorübergehend miteinander verbunden werden, so daß ein späteres Auseinanderreißen verhindert wird.

Zu den typischen Klebstoffen, die zum Mitexnanderverbinden der Fasern verwendet werden können, gehören synthetische Gummis, wie Styrol/Butadien-Kautschuk, Acrylonitril/Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk und Urethan-Kautschuk, natürliche Gummis, Klebstoffe vom Vinylacetat-Typ, Klebstoffe vom Celluloseacetat-Typ und Klebstoffe vom Acrylharz-Typ. Ein solcher Klebstoff wird in Form eines Latex, einer Emulsion oder einer Lösung, vorzugsweise in Form eines Latex oder einer Emulsion verwendet. Die Menge an dem angewandten Klebstoff, bezogen auf den Feststoffgehalt, liegt im Bereich von 10 - 300 g/100 g Fasern, vorzugsweise von 50 - 250 g/ 100 g Fasern.

Das Aggregat aus Fasern F-, auf das die Klebstofflüssigkeit aufgegeben worden ist, wird durch den Erhitzer geführt. Während

des Durchgangs des Aggregats durch den Erhitzer werden zwei Reihen von Nadeln alternierend an der oberen und der unteren Kante der Halterung in das Aggregat eingetaucht. Die Einführung der Nadeln dient dazu, das Aggregat aus Fasern F vor einem Auseinanderbrechen zu bewahren, wenn es nach oben gehoben wird, und es verhindert gleichzeitig das mögliche Austreten von hochfrequenten elektrischen Wellen.

Während seines Durchgangs durch den dielektrischen Hochfrequenz-Erhitzer wird das Aggregat aus Fasern F einem elektrischen Feld mit einer Hochfrequenz im Bereich von 1 MHz bis 300 GHz, vorzugsweise von 10 MHz bis 30 GHz mit einer solchen Feldstärke ausgesetzt, daß die Klebstofflüssigkeit erhitzt und so getrocknet wird, daß das Faseraggregat eine endgültige Gestalt erhält; diese Feldstärke liegt im Bereich von 0,1 -

3 3

10 kwh/cm , vorzugsweise von 0,5 - 5 kwh/cm . Auf diese Weise wird das Wasser oder anderes in der Klebstofflüssigkeit enthaltenes Lösungsmittel durch die Hitze vertrieben, und die einander berührenden Fasern in dem Aggregat werden durch den gehärteten Klebstoff miteinander verbunden. Dank des gehärteten Klebstoffs wird das vorgeforinte Aggregat aus Fasern F, wenn es emporgehoben wird, nicht durch sein eigenes Gewicht plus dem Gewicht des an den Fasern hängenden Klebstoffs auseinandergezogen. Nötigenfalls kann das vorgeformte Faseraggregat noch durch einen gewöhnlichen Trockenofen geführt werden, um dort erhitzt und nachgehärtet zu werden, beispielsweise mittels Heißluft, Infrarotstrahlen oder überhitzten Dampf, wobei eine Temperatur im Bereich von 80 - 200⁰C , vorzugsweise' von 100 - 160⁰C für die Dauer von 10-60 Minuten, vorzugsweise von 15-40 Minuten angewandt wird. Das nachgehärtete Aggregat wird mittels einer Schneidevorrichtung auf die gewünschte Größe geschnitten.

Wenn das fertige Polster eine noch bessere Stoßelastizität aufweisen soll, wird das Aggregat aus Fasern F einer Nadelungsbehandlung mittels einer Nadelungsvorrichtung unterworfen,

bevor es mit der Klebstofflüssigkeit behandelt wird. Diese Nadelung wird beispielsweise unter Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß US-PS 4 172 174 bewerkstelligt, indem Nadeln, die alle an ihrer Spitze mit mindestens einem ' Widerhaken versehen sind, so häufig in das Aggregat eingeschlagen werden, wie erforderlich erscheint. Der Durchmesser und die Länge dieser Nadeln werden dem Zweck der Nadelungsbehandlung angepaßt; sie liegen normalerweise im Bereich von 1,8 - 3,6 mm, bzw. im Bereich von 50 - 2000 mm. Die Nadeln sind im allgemeinen mit jeweils 4-12 Widerhaken versehen. Das Nadeln wird so durchgeführt, daß der Block des vorgeformten Faseraggregats auf dem Förderband von unten von einer flachen Platte getragen wird, beispielsweise einer perforierten Platte, einer geschlitzten Platte oder einem geschlitzten Förderband, und daß auf der gegenüberliegenden Seite des Blocks ein Nadelhalter durch eine durchbohrte Platte, beispielsweise eine perforierte Platte oder eine geschlitzte Platte vertikal hin- und herbewegt wird, so daß der Block des Faseraggregats mit einer geeigneten Nadeldichte genadelt wird. Eine oder mehrere Reihen von Nadeln sind in geeigneten Abständen fest an dem Nadelhalter angebracht. Die vertikale Hin- und Herbewegung des Nadelhalters wird durch Rotieren einer Kurbelwelle bewerkstelligt, wodurch eine Kurbel angetrieben wird, die mit der Kurbelwelle und dem Nadelhalter verbunden ist. Dabei wird der Block des Faseraggregats mit einer solchen Geschwindigkeit voranbewegt, daß die Nadeln in geeigneten Intervallen in den Block eintauchen. Die Nadeldichte kann innerhalb eines weiten Bereichs dem Zweck angepaßt werden, für den das Polster bestimmt ist, und der Kompression und der Elastizität, die das fertige Polster haben soll. Mit zunehmender Nadeldichte oder abnehmendem Zwischenraum zwischen den Nadeln nehmen die Kompression und die Elastizität zu. Im allgemeinen liegt die Nadeldichte im Bereich von 1 - 100 Nadeln/100 cm Block, vorzugsweise von 4-50 Nadeln/100 cm Block. Der Block des Faseraggregats wird, nachdem or die

Nadelungsbehandlung durchlaufen hat, der Behandlung mit der Klebstofflüssigkeit und der Trocknungsbehandlung unterworfen .

Anstatt nach der vorstehend geschilderten Nadelungsmethode kann die Kompression der Fasern in dem Block auch bewerkstelligt werden nach der Rollmethode oder der Frottiermethode. Kompression nach der Rollmethode wird beispielsweise bewirkt, indem Nadelhalter, bei denen jeweils eine Vielzahl von Nadeln absteht, in vorgegebenen Intervallen auf jede der Ober- und Unterseiten des Faserblocks einwirken gelassen werden und der Block mit diesen Nadelhaltern zusammengequetscht wird, während mindestens■einer der Nadelhalter in rollender Bewegung ist.

Die Figuren 14 und 15 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese besteht hauptsächlich aus der Vorformeinrichtung 10 und gewünschtenfalls aus der Zuliefereinrichtung 11. Die Vorformeinrichtung 10 setzt sich hauptsächlich zusammen aus einer Fördervorrichtung 12 für die kurzen Fasern und aus der Abschabvorrichtung 13, wie sie in Figur 15 dargestellt ist. Der Fördervorrichtung 12 wird eine bestimmte Gestalt gegeben, indem der oberen Oberfläche eines endlosen Förderbandes (beispielsweise eines. Förderbandes, das nach dem Muster eines Gitterrostes perforiert ist) oder eines gewöhnlichen endlosen Bandes, das zwischen Ketten 16 angeordnet ist, die zwischen den Rollen 14 und 15 gespannt sind und um diese laufen, eine Kontur gegeben wird, die der einen Oberfläche des Faseraggregats entspricht, das vorgeformt werden soll (beispielsweise die Gestalt des vorgeformten Aggregats gemäß Figur 1, wenn dieses Aggregat in der entsprechenden Gestalt vorgeformt werden soll); es handelt sich hier also um eine "Matrize". Von den beiden erwähnten Rollen ist die eine (im vorliegenden Falle die Rolle 14) über eine Riemenscheibe 17 und einen Riemen 18 (oder eine Kette) mit einer Riemenscheibe 20 eines Getriebes 19 ver-

bunden. Die andere Riemenscheibe 21 des Getriebes 19 ist mittels eines Riemens 22 (oder einer Kette) an einen Motor 23 angeschlossen. Die Abschabvorrichtung 13 ist an der vorstehend erwähnten Fördervorrichtung 12 angeordnet . Wie beispielsweise Figur 15 zeigt, ist ein Drehkörperträger 26 gleitbar in das Innere eines vertikalen Rahmens 25 eingeführt, der sich von einem horizontalen Rahmen 24 der Fördervorrichtung 12 erhebt. Die äußeren Enden auf der Oberseite des Drehkörperträgers 26 sind mit dem einen Ende eines Drahtes

27 verbunden. Dieser Draht 27 hängt von einer Seilscheibe

28 herunter, die am oberen Ende des vertikalen Rahmens 2 5 befestigt ist. An dem anderen Ende des Drahtes 27 hängt ein Gewicht 29. Durch die Last dieses Gewichtes 29 wird der Drehkörperträger 26 ständig nach oben gezogen. Gewünschtenfalls ist der Drehkörperträger 26 an den Seitenflächen mit Rollen 30 versehen, welche es ihm ermöglichen, leicht und glatt an der Innenseite des vertikalen Rahmens 25 sich vertikal zu bewegen. In dem Drehkörperträger 26 ist ein Drehkörper 33 auf einer Welle 32 befestigt, die drehbar in einem Lager 31 gelagert ist. Mittels einerRiemenscheibe 34, die koaxial an dieser Welle 32 befestigt ist, ist die Welle 32 über einen Riemen 35 mit einer Kraftquelle (beispielsweise einem Motor oder Getriebe) 36 verbunden. Von der Außenoberfläche dieses Drehkörpers 33 steht eine Vielzahl von Nadeln ab, wie es ähnlich an der Vorformeinrichtung der Figuren 6 und 7 beschrieben wurde. Andererseits ist in dem vertikalen Rahmen 25 eine Nockenscheibe 39 an einer Welle 38 befestigt, die drehbar in einem Lager 37 gelagert ist, welches an dem vertikalen Rahmen 25 im oberen Bereich des Drehkörperhalters 26 befestigt ist. Die Nockenoberfläche steht ständig in Berührung mit einer Rolle 41, welche drehbar an einer Stütze 40 befestigt ist, die sich von der Oberseite des Drehkörperträgers 26 erhebt. ' Hinter dem Drehkörper 33 ist ein an eine Absaugvorrichtung angeschlossener Absaugschacht 42 angeordnet.

Die vielen Nadeln, die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehen, sind ähnlich denjenigen, die bereits im Zusammenhang mit der Vorformeinrichtung gemäß Figuren 6 und 7 beschrieben wurden.

Der Drehkörper 33 kann jede beliebige Gestalt haben, die geeignet ist, in das vorgeformte Aggregat durch Abschaben eine Vertiefung einzuformen. Beispielsweise kann der Drehkörper die Gestalt eines Zylinders, eines Bierfasses, zweier identischer Kegelstümpfe, die mit ihren breiten Grundflächen zusammenstoßen, einer Kugel, eines Eies oder eines Kürbisses haben. Wenn ein Drehkörper mit einer solchen Gestalt ver-* wendet wird, müssen die von seiner Oberfläche abstehenden Nadeln nicht unbedingt eine gleichmäßige Länge haben oder eine gleichmäßige Verteilungsdichte aufweisen. Die Länge und die Nadeldichte können örtlich so variiert werden, wie es die Umstände verlangen. Auch ist die Zahl solcher Drehkörper 33 nicht auf eins beschränkt. Es kann eine Vielzahl von solchen Drehkörpersn verwendet werden, um die Kontur zu schaffen, die das vorgeformte Faseraggregat erhalten soll. Nötigenfalls können in das vorgeformte Aggregat zusätzliche Rillen eingeformt werden, indem ein separater (nicht dargestellter) Drehkörper verwendet wird. Wenn die Vertiefung, die in das Aggregat durch Abschaben eingeformt werden soll, die Gestalt einer Rille mit vorgegebener Tiefe hat, braucht der Drehkörperträger 26 nicht mittels der Nockenscheibe 39 vertikal hin- und herbewegt zu werden, sondern kann in einer Lage fixiert sein.

Die ZuIrefereinrichtung 11 für die kurzen Fasern weist einen Beschickungseinlaß 49 auf, der eine Öffnung in im wesentlichen vertikaler Richtung besitzt, wie Figur 6 zeigt. Der Öffnungsquerschnitt S₁ dieses Beschickungseinlasses 49 ist über den gesamten Bereich unveränderlich. Unter dem Beschickungseinlaß 49 sind endlose Förderbänder 50, 51 und ein

Paar von einander gegenüberliegenden, parallelen Führungsschienen (nicht dargestellt) angeordnet. In ihrem oberen Bereich sind die endlosen Förderbänder 50, 51 zueinander divergierend angeordnet, so daß sie eine schräg zulaufende Zone 52 umschließen, und in ihrem unteren Bereich verlaufen sie parallel zueinander, so daß sie eine Kompressionszone 53 umschließen. Die obere Öffnung der schräg zulaufenden Zone 52 steht in Verbindung mit der unteren Öffnung des Beschicküngseinlasses 49. Dieses endlose Förderband kann aus einem Gummiriemen oder aus einer endlosen Reihe von Metallstücken gebildet sein, die eine Raupenkette bilden. Andererseits kann es dadurch gebildet sein, daß eine Vielzahl von Walzen in Reihe in kurzen Abständen hintereinander angeordnet ist. Da der obere Bereich der Kompressionszone 53 mit dem unteren Ende des Beschickungseinlasses 49 in Verbindung stehen muß, muß der obere Bereich der Kompressionszone 53 in vertikaler Richtung verlaufen. Der untere Bereich der Kompressionszone 53 kann nötigenfalls in horizontaler Richtung verlaufen. Die einander gegenüberliegenden Teile dieser endlosen Förderbänder 50, 51 bewegen sich nach unten (in Richtung der Pfeile) dank der Riemenscheiben 54, 55, 56 und 57, die an eine (nicht dargestellte)'Antriebsvorrichtung angeschlossen sind. Die Querschnittsfläche S₂ der Öffnung der Kompressionszone 53, durch welche das Aggregat aus kurzen Fasern F hindurchtritt, insbesondere die Öffnung an derem äußersten Ende, oder die Öffnung zwischen den (nicht dargestellten) Walzen, die im Anschluß an das äußerste Ende der . endlosen Förderbänder 50, 51 angeordnet sind, muß kleiner sein als die Fläche S- der Öffnung des Beschickungseinlasses 49, Stromaufwärts zum Beschickungseinlaß 49 sind die Aufreißvorrichtung 58, das Förderband 59 usw. in Reihe angeordnet. Als Beschickungsvorrichtung für die Fasern kann ein (nicht gezeigtes) Krempeltuch verwendet werden, welches aus den ankommenden Fasern Bahnen bildet und diese Bahnen übereinander stapelt. Die Höhe der zum Beschickungseinlaß geförderten

Fasermasse kann automatisch kontrolliert werden durch eine (nicht dargestellte) Höhenkontrollvorrichtung, die mit Anzeigeinstrumenten 60a, 60b und 60c ausgerüstet ist, wie beispielsweise photoelektrischen Röhren, photolumineszenten Dioden Phototransistoren o.a.Die Kompressionsverformungseinrichtung für die Fasern muß nicht auf die Teile beschränkt sein, die vorstehend beschrieben wurden, sondern kann so konstruiert sein, daß Fasern in einer vorgegebenen Dicke auf einem sich bewegenden endlosen Förderband in horizontaler Richtung angeliefert werden.

Nachstehend wird das Verfahren zur Vorformung eines Polsters für eine Sitzbank unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung beschrieben. Kurze Synthetikfasern F mit hoher denier-Zahl, die dreidimensional gekräuselt sind, wie in Figur 5 dargestellt, ist, werden mittels einer Fördervorrichtung, beispielsweise eines Förderbandes 59 zu einer Aufreißvorrichtung 58 gefördert, wie es Figur 14 und 15 zeigt. Dann werden sie, beispielsweise mittels eines Luftstromes, durch den Auslaß 61 gefördert und zum Beschickungseinlaß 49 geliefert. Die angelieferten Fasern F stapeln sich allmälich im unteren Bereich des Beschickungseinlasses 49 und werden zugleich in die Kompressionszone 53 hinuntergefördert. Das Aggregat aus Fasern F, das mittels der endlosen Förderbänder 50, 51 voranbewegt wird, wird durch das Innere der Kompressionszone geführt. Bei seinem Durchtritt wird das Faseraggregat dank des Verhältnisses zwischen der Fläche S₁ der öffnung des Beschickungseinlasses 49 und der Fläche S₂ der Öffnung der Kompressionszone 53, nämlich dank des Verhältnisses S^/S₂

y 1 auf ein vorgegebenes Kompressionsverhältnis (Schüttgewicht) zusammengepreßt. Da die Höhe des Stapels aus Fasern F in dem Beschickungseinlaß 49 und die Beschickungsrate des endlosen Förderbandes 50, 51 ebenfalls das Schüttgewicht des komprimierten Aggregats aus Fasern F beeinflussen, werden die

BeSchickungsgeschwindigkeit der Fasern F und die Förderrate der endlosen Förderbänder 50, 51 gesteuert, indem die Höhe des Faserstapels mittels der Anzeigeinstrumente 60a, 60b und 60c beobachtet wird.

Inzwischen wird die Drehgeschwindigkeit des Motors 23 mittels des Getriebes 19 auf den gewünschten Wert eingestellt, und seine Antriebskraft wird mittels des Riemens 18 auf die Riemenscheibe 17 übertragen mit dem Ergebnis, daß sich die Rolle 14 zu drehen beginnt und das endlose Band 16 der Fördervorrichtung 12 in Bewegung setzt. Dadurch wird das Aggregat aus Fasern F durch das Innere der Abschabvorrichtung 13 gefördert. Von diesem Aggregat werden die erforderlichen Oberflächenbereiche durch die von der. Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehenden Nadeln abgeschabt, indem der Drehkörper 33 durch die von dem Motor 36 erzeugte und über den Riemen 35 übertragene Antriebskraft rotieren gelassen wird. Die auf diese Weise abgeschabten Fasern werden abgesaugt und durch den Absaugschacht 42 entfernt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Drehkörpers während dieses Vorganges liegt im Bereich von 150 - 2000 m/min., vorzugsweise von 400 - 1500 m/min.. Der Drehkörperträger 26 wird während der gesamten Zeit durch das an das eine Ende des Drahtes 27 befestigte Gewicht 29 nach oben gezogen. Die Position des Drehkörperträgers 26 wird jedoch gesteuert, da die an seiner Oberkante befestigten Rollen 41 gegen die Nockenscheibe 39 gedrückt bleiben. Da die Nockenscheibe 39 durch die Antriebskraft rotieren gelassen wird, die über den Riemen 64 von der Rimenscheibe 63 auf die Riemenscheibe 62 übertragen wird, wird die Höhe des Drehkörpers 33 bestimmt durch die Rotation der Nockenscheibe 39. Die Vertiefung, die in das Aggregat aus Fasern F eingeformt werden soll, wird bewirkt durch die Änderung in der Höhe des Drehkörpers 33. Gewtinschtenfalls kann die Position des Drehkörperträgers 26 durch die Kraft einer Feder bestimmt werden statt durch die Schwerkraft des Gewichts 29.

Nötigenfalls wird das wie vorstehend beschrieben erhaltene, vorgeformte Aggregat aus Fasern F noch durch eine Frottiervorrichtung geführt, wo es, beispielsweise mittels Balken, frottiert und auf ein vorgegebenes Schüttgewicht komprimiert wird. Das auf diese Weise erhaltene, vorgeformte Faseraggregat besitzt im allgemeinen ein Schüttgewicht im Bereich von

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0,002 - 0,2 g/cm , vorzugsweise von 0,05 - 0,5 g/ein .

Dieses vorgeformte Aggregat aus Fasern F wird anschließend einer Behandlung mittels einer Klebstofflüssigkeit und einer Behandlung durch Hitze unterworfen, wie es in ähnlicher Weise in den Figuren 6 und 7 erläutert ist. Wenn das fertige Polster eine noch höhere Stoßelastizität aufweisen soll, wird das Faseraggregat der in den Figuren 6 und 7 erläuterten Nadelungsbehandlung unterworfen. Die Kompression der Fasern kann statt nach der Nadelungsmethode auch nach der Rollmethode, der Frottiermethode usw. bewerkstelligt werden. Die Rollmethode besteht darin, daß das Faseraggregat zwischen Platten geführt wird, die jeweils eine Vielzahl von abstehenden Nadeln in vorgegebenen Intervallen aufweisen, daß das Aggregat zwischen diesen Platten zusammengequetscht wird und dabei mindestens eine der Platten unter Druck rollend bewegt wird.

Die Figuren 16 und 17 veranschaulichen eine noch andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Diese Ausführungsform besteht hauptsächlich aus einer Netzfördereinrichtung

7, einer Vorformeinrichtung 10, einer Kompressionseinrichtung

8, einer Klebstoff-Auftragevorrichtung 9, einer Trockenvorrichtung und gewünschtenfalls einer Beschickungsvorrichtung für die kurzen Fasern. Die Netzfördereinrichtung 7 wickelt ein Netz 71 von der Rolle 70 auf die Vorformeinrichtung 10, was für den Fall gilt, daß die eine Oberfläche, beispielsweise die Unterseite des vorzuformenden Faseraggregats flach

ist. Wenn die eine Oberfläche, beispielsweise die Unterseite des vorzuformenden Faseraggregats nicht eben ist, muß dem Netz eine Kontur gegeben werden, die der unebenen Oberfläche entspricht. Wie beispielsweise in Figur 17 erläutert ist, wird das von der Rolle 70 abgewickelte Netz 71 über die Beschickungswalze 72 geführt, zwischen den Preßwalzen 73a, 73b gepreßt, danach durch die Formwalzen 74a, 74b zu einer vorgegebenen Gestalt gepreßt, ähnlich der Kontur der Matrize 80, die weiter unten näher beschrieben werden soll, und wird zwischen ähnlichen Pfeßwalzen 75a, 75b erneut gepreßt. In anderen Worten: Das flache Netz 71 wird zwischen den Walzen 73a, 73b und erneut zwischen den Walzen 75a, 75b gepreßt und auf die vorgegebene Gestalt geformt durch die Formwalzen. 74a, 74b. Da das Netz die vorgegebene Gestalt nach dem Durchgang durch die Formwalzen besitzt, haben die Preßwalzen 75a, 75b im allgemeinen die gleiche Gestalt wie die Formwalzen 74a, 74b. Das derart geformte Netz 71 wird dann auf die Matrize 80 auf der Fördervorrichtung 12 der Vorformeinrichtung 10 gefördert. Die Formgebung des Netzes wurde vorstehend anhand von Walzen beschrieben; sie kann ebenso mittels (nicht dargestellter) Pressen erfolgen.

Das Netz besteht aus Kunststoff oder Metall. Die Maschen des Netzes haben eine bestimmte Größe im Bereich von etwa 5 100 mm, vorzugsweise von 10 - 50 mm. Die das Netz bildenden Drähte haben im allgemeinen eine Dicke im Bereich von 0,5 8 mm, vorzugsweise von 1-5 mm.

Die Vorformeinrichtung 10 besteht hauptsächlich aus der Fördervorrichtung 12 für die kurzen Fasern und der Abschabvorrichtung 13, wie in Figur 17 dargestellt. Der Fördervorrichtung 12 wird eine bestimmte Kontur gegeben, indem der oberen Fläche eines endlosen Bandes, beispielsweise eines in Form eines Gitterrostes perforierten endlosen Bandes oder eines gewöhnlichen endlosen Bandes, das zwischen den Ketten

16 gespannt ist, die parallel zueinander verlaufen und über die Rollen 14, 15 laufen, eine Gestalt verliehen wird, die der einen Oberfläche des zu verformenden Faseraggregats entspricht, beispielsweise eine den Oberflächen des in Figur 1 dargestellten, vorgeformten Aggregats entsprechende Gestalt (geteilte Matrize 80). Von den beiden Rollen ist die eine (im vorliegenden Falle die Rolle 14) über die Riemenscheibe 17 und den Riemen oder die Kette 18 mit der Riemenscheibe 20 des Getriebes 19 verbunden. Die andere Riemenscheibe 21 des Getriebes 19 ist über den Riemen oder die Kette 22 an den Motor 23 angeschlossen.

Die Abschabvorrichtung 13 ist auf der Fördervorrichtung 12 angeordnet und genau so konstruiert wie die entsprechende Vorrichtung in Figur 17. In Figur 17 bezeichnen daher gleiche Symbole die gleichen Teile wie in Figur 15. Auch die vielen Nadeln, die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehen, sind ähnlich denjenigen der bereits in den Figuren 6 und 7 erläuterten Vorrichtung.

Der Drehkörper 33 kann jede beliebige Gestalt haben, die geeignet ist, in das vorgeformte Aggregat durch Abschaben eine Vertiefung einzuformen. Beispielsweise kann der Drehkörper die Gestalt eines Zylinders, eines Bierfasses, zweier identischer Kegelstümpfe, die mit ihren breiten Grundflächen miteinander verbunden sind, einer Kugel, eines Eies oder eines Kürbisses haben. Wenn ein Drehkörper mit einer solchen Gestalt verwendet wird, brauchen die von seiner Außenoberfläche abstehenden Nadeln nicht eine gleichmäßige Länge haben oder eine gleichmäßige Verteilungsdichte aufweisen. Die Länge und die Nadeldichte können örtlich so variiert w.erden, wie es die Umstände erfordern. Auch braucht die Zahl solcher .Drehkörper 33 nicht auf 1 beschränkt zu sein. Es kann eine Vielzahl von solchen Drehkörpern verwendet werden, um die Kontur zu erzielen, die das vorgeformte Faseraggregat erhalten soll.

Nötigenfalls kann das auf diese Weise erhaltene, vorgeformte Aggregat zusätzliche Rillen erhalten, indem ein separater Drehkörper (nicht dargestellt) verwendet wird. Wenn die in das Aggregat durch Abschaben einzuformende Vertiefung die Gestalt einer Rille mit vorgegebener Tiefe hat, braucht der Drehkörperträger 26 nicht mittels der Nockenscheibe 39 vertikal hin- und herbewegt zu werden, sondern kann in einer Position fixiert sein.

Die Zuliefereinrichtung 11 für die kurzen Fasern besteht aus einem Beschickungseinlaß 49, der eine öffnung im wesentlichen vertikaler Richtung aufweist, wie Figur 16 zeigt. Das untere Ende des Beschickungseinlasses 49 öffnet sich über der Fördervorrichtung 1 2 der Vorformeinrichtung TO. über dem Beschickungseinlaß 49 sind die Aufreißvorrichtung 58, das Förderband 59 usw. in Reihe angeordnet. Als Fördermittel für die Fasern kann ein (nicht dargestelltes) Krempeltüch verwendet werden, welches aus den ankommenden Fasern Bahnen bildet und diese Bahnen übereinander stapelt.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Vorformen eines Polsters für eine Sitzbank unter Verwendung der vorstehend erläuterten Vorrichtung beschrieben. Kurze Synthetikfasern F von hoher denier-Zahl, die dreidimensional gekräuselt sind, wie es in Figur 5 dargestellt ist, werden mittels einer Fördervorrichtung, beispielsweise mittels des in den Figuren 16 und 17 dargestellten Förderbandes 59 zu der Aufreißvorrichtung 58 gefördert. Dann werden sie, beispielsweise mittels eines Luftstromes durch den Auslaß 61 befördert und in den Beschickungseinlaß 49 geschickt. Anschließend werden die Fasern auf dem auf der Fördereinrichtung in Bewegung befindlichen Netz bis zu einer vorgegebenen Dicke .gestapelt.

In der Zwischenzeit wird der Motor 23 mittels des Getriebes 19 auf eine bestimmte Drehgeschwindigkeit eingestellt und

seine Antriebskraft über den Riemen 18 auf die Riemenscheibe 17 übertragen mit dem Ergebnis, daß die Rolle 14 zu rotieren beginnt und das endlose Förderband 16 der Förderein- «? richtung in Bewegung setzt. Dadurch wird das Aggregat aus Fasern F durch das Innere der Abschabvorrichtung 13 gefördert. Von diesem Aggregat werden die erforderlichen Oberflächenteile durch die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehenden Nadeln abgeschabt, indem der Drehkörper 33 durch die von dem Motor 36 erzeugte und über den Riemen 35 übertragene Antriebskraft rotieren gelassen wird. Die von dem Aggregat abgeschabten Fasern werden abgesaugt und durch den Absaugschacht 42 entfernt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Drehkörpers während dieses Vorganges liegt im Bereich von 150 - 2000 m/min., vorzugsweise von 400 - 1500 m/min, Der Drehkörperträger 26 wird während der ganzen Zeit durch das an dem einen Ende des Drahtes 27 befestigte Gewicht nach oben gezogen. Die Position des Drehkörperträgers 26 wird jedoch gesteuert, da die an seiner Oberseite befestigten Rollen 41 gegen die Nockenscheibe 39 gedrückt bleiben. Da die Nockenscheibe 39 durch die Antriebskraft rotiert wird, die von der Riemenscheibe 63 über den Riemen 64 auf die Riemenscheibe 62 übertragen wird, wird die Höhe des Drehkörpers 33 durch die Drehung der Nockenscheibe 39 bestimmt. Die Vertiefung, die in das. Aggregat aus Fasern F eingeformt werden soll, wird bewirkt durch die Änderung in der Höhe des Drehkörpers 33. Gewünschtenfalls kann die Position des Drehkörperträgers 26 auch durch Federkraft festgelegt werden statt durch die Last des Gewichtes 29.

Das Aggregat aus Fasern F, das wie vorstehend beschrieben vorgeformt worden ist, wird durch die Kompressionseinrichtung 8 auf ein vorgegebenes Schüttgewicht zusammengepreßt. Diese Kompressionseinrichtung 8 ist eine Walze ähnlich der Preßwalze 74a. Anstelle einer solchen Walze kann auch eine einfache Presse verwendet werden.

Erforderlichenfalls kann das vorgeformte Aggregat aus Fasern P noch durch eine Frottiereinrichtung geführt werden, wo es beispielsweise mittels Balken frottiert und auf ein vorgegebenes Schüttgewicht komprimiert wird. Das auf diese Weise erhaltene, vorgeformte Faseraggregat besitzt im allgemeinen ein Schüttgewicht im Bereich von 0,002 - 0,2 g/cm , vorzugsweise von 0,05 -0,5 g/cm . Wenn das fertige Polster eine höhere Stoßelastizität aufweisen soll, wird das Faseraggregat einer Nadelungsbehandlung unterworfen, wie sie in ähllicher Weise in den Figuren 6 und 7 erläutert ist. Die Komprimierung der Fasern kann anstelle nach der Nadelungsmethode auch nach der Rollmethode, der Frottiermethode usw. bewerkstelligt werden.

Gewünschtenfalls wird das Faseraggregat, das komprimiert und gegebenenfalls der Nadelungsbehandlung unterworfen wurde, nun mit einem Netz 82 bedeckt. Dieses Netz 82 kann das gleiche wie das bereits erwähnte Netz 71 sein oder es kann in ähnlicher Gestalt aus Drähten von geringerer Dicke geformt sein. Das Netz 82 wird von einer separaten Netzliefervorrichtung 83 geliefert. In dieser Netzliefervorrichtung 83 (Figur 16) wird das von der Rolle 84 abgewickelte Netz 82 über die Beschickungswalze 85 geführt, zwischen den Preßwalzen 86a, 86b gepreßt, danach durch die Formwalzen 87a, 87b auf eine vorgegebene Form gepreßt, ähnlich der "Matrize", und wird dann zwischen ähnlichen Preßwalzen 88a, 88b erneut gepreßt. Danach wird dieses Netz 82 durch eine Preßwalze 89 gegen die Oberfläche der erwähnten Matrize gepreßt. Die Preßwalze 89 hat die gleiche Gestalt wie die Formwalze 87a. Das Netz kann in seiner ursprünglichen flachen Gestalt verwendet werden. Gewünschtenfalls kann dieses Netz auf das Aggregat gelegt werden, bevor das Aggregat komprimiert wird, oder es kann auf das Aggregat gelegt werden im Anschluß an die Komprimierung und vor der Nadelungsbehandlung.

Das auf diese Weise erhaltene, geformte Aggregat aus Fasern F wird nun den gleichen Behandlungen unter Auftragen einer Klebstofflüssigkeit und Anwendung von Hitze unterworfen, wie es in den Figuren 6 und 7 erläutert ist.

Das auf die vorbeschriebene Weise geformte Kissen wird gewünschtenfalls mit heißem Dampf behandelt, und zwar vor oder nach dem Zuschneiden auf die gewünschte Größe. Hierzu wird das Polster zu einer Presse gefördert, die mit einem Dampfinjektor versehen ist und wird darin durch Dampf, der mit einer Temperatur im Bereich von 100 - 140⁰C, vorzugsweise von 105 bis 120⁰C für die Dauer von 1 - 30 Minuten, vorzugsweise von 2-10 Minuten eingeblasen wird, erhitzt und komprimiert. Dann wird die Druckanwendung gestoppt und das Einblasen von Dampf unterbrochen. Das komprimierte Polster wird mit Luft, Wasser usw. gekühlt und von der Presse genommen. Damit ist das Polster fertig. Die Komprimierung mittels Dampf wird so durchgeführt, daß das Kompressionsverhältnis, bezogen auf die Dicke des rohen Polsters, im Bereich von 5 - 40 %, vorzugsweise von 10 - 30 % liegt.

Wie bereits erwähnt, hat die Erfindung den großen Vorteil, daß sich mit ihr die Herstellung eines Faseraggregats in einer gleichförmigen Schichthöhe verwirklichen läßt, was mit den herkömmlichen mechanischen Methoden, die sich der Anwendung von Druck mittels eines festen Körpers bedienen, wegen der Flauschigkeit des Aggregats außerordentlich schwierig ist. Auch das Einformen von Vertiefungen in das Faseraggregat hat sich nach den herkömmlichen Methoden aus den gleichen Gründen als außerordentlich schwierig herausgestellt. Die vorliegende Erfindung beinhaltet außer den grundlegenden Verfahren solche Verfahrensschritte, wie das Aufbringen eines Netzes auf die Fördervorrichtungen vor der Vorformungsbehandlung. Wenn das zu formende Faseraggregat eine komplizierte Gestalt aufweist und daher zwischen dem Aufbringen der Klebstofflüssigkeit

und dem Trocknen zum Zerbrechen oder Auseinanderfallen neigen könnte, beseitigt das über das Aggregat gelegte Netz diese Gefahr eines möglichen Zerbrechens vollkommen. Außerdem besteht, da das Netz auf mindestens einem Teil der Oberfläche des fertigen Polsters liegen gelassen wird, keine Gefahr, daß das Polster beschädigt werden könnte, selbst wenn es direkt auf eine Feder, beispielsweise bei einem Automobilsitz montiert wird. Die Vorteile der Verwendung des Netzes erhöhen sich noch, wenn das Netz auf einer flachen Oberfläche verwendet wird. Das Netz kann entweder auf die Oberseite oder die Unterseite des Polsters gelegt werden, je nach den Erfordernissen. Gewünschtenfalls kann das Netz auf beiden Oberflächen, des Polsters angewandt werden. Das Verfahren zur Herstellung eines Polsters wurde hier beschrieben für den Pail, daß das Netz zunächst plaziert wird und die Fasern auf dem Netz gestapelt werden. Es ist aber ebensogut möglich, das Netz auf das Faseraggregat zu legen, nachdem das Aggregat der Kompressionsverformung unterworfen wurde*

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorformung eines Polsters für einen Sitz, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern auf eine Fördervorrichtung aufgegeben wird, die das Faseraggregat tragende Fördervorrichtung unter einem Drehkörper entlang geführt wird, welcher auf seiner Außenoberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist und welcher sich in Drehung befindet, wobei diese Nadeln derart mit diesem Faseraggregat in Berührung gebracht werden, daß ein Teil der Fasern von dem Aggregat abgeschabt und dem Faseraggregat eine vorgegebene Gestalt verliehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

. dieser Drehkörper mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150 2000 m/min, rotieren gelassen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Abschaben auf der gesamten Oberfläche des Faseraggregats durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Abschaben auf einem Teil der Oberfläche des Faseraggregats durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper rotiert, während seine Achse vertikal hin- und herbewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Drehkörpern verwendet wird, die jeweils mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen sind.

7. .Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Fördervorrichtung befestigte Matrize verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung eines Polsters, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern auf einem auf der Fördervorrichtung befindlichen Netz abgelegt wird, danach dieser Abschabbehandlung durch den Drehkörper unterworfen wird, anschließend dieses vorgeformte Aggregat komprimiert wird, wobei es ein vorgegebenes Schüttgewicht annimmt, danach mit einer Klebstofflüssigkeit behandelt wird und schließlich zusammen mit diesem Netz angehoben und erhitzt wird, wodurch das klebstoffnasse Aggregat getrocknet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz entsprechend der Kontur der Matrize vorgeformt und danach zu dieser Matrize gefördert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Netz dazu verwendet wird, die Oberfläche des vorgeformten Faseraggregats zu bedecken.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, bestehend aus einer Fördervorrichtung für ein Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern, und aus einer Abschabvorrichtung, die gebildet ist aus einem Drehkörper, welcher auf dieser Fördervorrichtung angeordnet und auf seiner Außenoberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ; daß dieser Drehkörper ein zylindrischer Körper ist, der einen bestimmten Durchmesser über seine ganze Länge aufweist und sich über die gesamte Breite der Fördervorrichtung erstreckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Drehkörper ein geeignetes Profil aufweist, damit das auf der Fördervorrichtung abgelagerte Aggregat teilweise abgeschabt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper so beschaffen ist, daß seine Achse vertikal hin- und herbewegt werden kann.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln in Form eines Krempeltuches, als metallische Nadeln, als Teikains oder als igelstachelförmige Nadeln vorliegen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von Drehkörpern aufweist, die alle mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine auf der Fördervorrichtung befestigte Matrize aufweist.

18. Vorrichtung zur Herstellung eines Kissens nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bestehend nacheinander aus einer Polstervorformeinrichtung, Mitteln zum Komprimieren eines vorgeformten Aggregats aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern in Verbindung mit einem Netz, Mitteln zum Auftragen einer Klebstofflüssigkeit auf das komprimierte, vorgeformte Aggregat, und aus Mitteln zum Trocknen dieses Aggregats, wobei diese Polstervorformeinrichtung gebildet ist aus Fördereinrichtungen für dieses Aggregat aus dreidimensional gekräuselten, kurzen Fasern, diesem Netz und aus einer Abschabvorrichtung, die aus einem Drehkörper besteht, welcher auf dieser Fördervorrichtung angeordnet und an seiner Außenoberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist.