DE3132022C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verformung eines Polsters nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1 bzw. des Anspruches 10.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der US 41 72 174 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren hängt jedoch das Schüttgewicht des blockförmigen Faseraggre­ gates von der Menge bzw. dem Volumen der zugeführten drei­ dimensional gekräuselten Fasern und vom Kompressionsgrad der Fasern ab. Wenn das gemäß dem gattungsgemäßen Verfahren her­ gestellte, blockförmige Faseraggregat ein vorgegebenes Schüttgut haben soll, müßten die Menge der angelieferten drei-dimensional gekräuselten Fasern und deren Kompressions­ grad konstant gehalten werden. Während es relativ leicht ist, den Kompressionsgrad der Fasern konstant zu halten, ist es äußerst schwierig, die Menge an angelieferten Fasern kon­ stant zu halten. Denn die Fasern sind außerordentlich volu­ minös und bereits unter sehr leichtem Druck komprimierbar, so daß ihr Volumen leicht verändert werden kann. Die Be­ schickung der Fasern erfolgt mittels eines Luftstromes, der beispielsweise durch eine Aufreißvorrichtung erzeugt wird. Die Menge an angelieferten Fasern variiert deshalb in Ab­ hängigkeit von der Stärke des erzeugten Luftstromes und in Abhängigkeit von der Menge an drei-dimensional gekräuselten Fasern, die zur Aufreißvorrichtung gefördert werden. Es ist deshalb schwierig, die Menge (z.B. die Schichthöhe) an drei-dimensional gekräuselten Fasern konstant zu halten, die auf einem in Bewegung befindlichen Förderband abgelagert werden. Infolgedessen hat die auf das Förderband aufgebrach­ te Schicht aus Fasern eine wellige Oberfläche. Eine Möglich­ keit zum Erreichen einer gleichmäßigen Schichthöhe derartig abgelagerter Fasern besteht in der Verwendung einer Klinge, die wie ein Rechen die wellige Oberfläche glätten kann. Da die Fasern bereits durch einen sehr geringen Druck leicht komprimiert werden können, hat die voranstehend beschriebene Methode jedoch den Nachteil, daß die Klinge beim Ausgleichen der Schichthöhe der Fasern auch Veränderungen im Schüttge­ wicht derselben hervorruft.

Daher ist das gattungsgemäße Verfahren nicht bei der Her­ stellung eines Polsters für einen Automobilsitz anwendbar, der ein vertikal asymmetrisches, kompaktes Profil besitzt und unterschiedliche Verteilung der Steifheit aufweist.

Wenn beispielsweise ein Polster 1, dessen aus Fig. 1 er­ sichtliches Profil durch Befestigen einer Form auf der Fläche eines endlosen Förderbandes, in die die angelieferten Fasern zur Nachbildung der Kontur der Form eingebracht wer­ den, hergestellt wird, ist es außerordentlich schwierig eine Auskehlung 2 in der Unterseite des Kissens mit einem mecha­ nischen Verfahren automatisch herzustellen. Im Falle eines Polsters 3 für einen Sitz, welche in seiner endgültigen Ge­ stalt keine Auskehlung aufweisen soll, jedoch eine geringere Steifigkeit in seinem mittleren Bereich 4 und eine höhere Steifheit im Bereich seines Umfanges 5 aufweisen soll (Fig. 2), ist es erforderlich, das Kompressionsverhältnis der drei-dimensionalen Fasern entlang der Umfangskante zu erhö­ hen. Um diese Forderung zu erfüllen, muß eine Senke 6 ge­ formt werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, in dem die Schichtdicke im mittleren Abschnitt, in dem ein niedriges Kompressionsverhältnis genügt, verringert wird und die Schichtdicke in dem Umfangsbereich, in welchem ein hohes Kompressionsverhältnis unerläßlich ist, erhöht wird. Un­ glücklicherweise ist jedoch das Aggregat aus drei-dimensio­ nal gekräuselten Fasern so flauschig wie Watte und wird beim Aufbringen einer Last eines starren Körpers leicht zusam­ mengepreßt, was zu einer Änderung im Schüttgewicht in dem betroffenen Bereich führt. Es hat sich deshalb als außer­ ordentlich schwierig herausgestellt, das Faseraggregat au­ tomatisch in einer solchen Gestalt bei Anwendung der zuvor beschriebenen mechanischen Methode zu formen, ohne eine Än­ derung im Schüttgewicht hervorzurufen.

Das Aggregat aus drei-dimensional 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, in dem es nach oben herausgezogen wird, neigt es zum Brechen während des Herausziehens, weil die Dicke des Faseraggregats nicht gleichmäßig ist.

Neben der eingangs beschriebenen gattungsgemäßen Druck­ schrift wird zum technologischen Hintergrund auf die GB 20 10 347, die GB 20 03 204 sowie die GB 15 30 383 verwiesen, aus der es bekannt ist, bei der Herstellung von aus Fasern bestehenden Textilien, Teile der Fasern abzuschaben. Hierzu ist vor allem aus der GB 15 30 383 bekannt, eine Drehkörper mit einer Vielzahl abstehender Nadeln zu versehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 10 angegebenen Art derart zu schaffen, daß ein gleichmäßiges Schüttgewicht des herzustellenden Polsters erreichbar ist, das beispielsweise für einen Auto­ mobilsitz geeignet ist, der ein asymmetrisches, komplizier­ tes Profil aufweist und teilweise unterschiedliche Steifig­ keit besitzen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 10.

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 ge­ fördert 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 ver­ leihen, daß das vorgeformte Aggregat komprimiert wird, bis es ein vorgegebenes Schüttgewicht angenommen hat, danach eine Klebstoffflüssigkeit auf das vorgeformte Aggregat auf­ gegeben 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.

Die Synthetikfasern, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil verwendet werden können, sind Fasern aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, usw. Unter ihnen werden Polyester­ fasern 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 Fig. 5 dargestellt ist, wird dadurch er­ halten, daß eine doppelt verdrillte Faser D (Fig. 4) nach dem Verfahren und in einer Vorrichtung gemäß US-PS 41 54 051 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 zweck­ mäßigerweise eine Länge von etwa 25-200 mm, vorzugsweise von 60-150 mm. Wie Fig. 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 "d". 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.

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

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines fertigen Polsters.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines vorgeformten Aggregats zur Herstellung eines Polsters gemäß Fig. 2.

Fig. 4 ist die Ansicht eines doppelt verdrillten Fasergarns.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine dreidimensional ge­ kräuselte Faser.

Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Vorformung eines Polsters.

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

Die Fig. 8 bis 12 sind Schnittansichten von Nadeln, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Nadel.

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

Fig. 15 ist ein vergrößerter seitlicher Schnitt der Vor­ richtung gemäß Fig. 14.

Fig. 16 ist eine schematische Schnittansicht einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Polsters.

Fig. 17 ist ein vergrößerter seitlicher Schnitt der Vorform­ einrichtung, wie sie in der Vorrichtung gemäß Fig. 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 Fig. 6 und 7 dargestellt sind, nämlich einer Vorformeinrichtung 10 und einer Vor­ richtung 11 zum Anliefern von kurzen Fasern, die wahlweise vor­ gesehen ist. Die Vorformeinrichtung 10 ist hauptsächlich ge­ bildet aus Fördervorrichtungen 12 für die Fasern und aus Abschabeinrichtungen 13. Die Fördervorrichtung 12 die mit einer nicht näher dargestellten Form versehen ist, ist ge­ bildet aus einem endlosen Förderband, welches beispielsweise in Gestalt eines Gitterrostes perforiert sein kann, oder aus einem gewöhnlichen, endlosen Förderband, das straff ge­ spannt ist und zwischen Ketten 16 läuft, die parallel zu­ einander liegen und über im Abstand voneinander angeordnete Rollen 14, 15 laufen. Jede der erwähnten Rollen (im vor­ liegenden 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 12 angeordnet. Wie beispielsweise Fig. 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 Ge­ triebe 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 konstruiert, daß die Lage, welche das Lager 31 in ihm einnimmt, in geeigneter Weise an­ gepaßt werden kann an die vorgegebene Schichthöhe (Ausmaß des Abschabens) des Faseraggregats, an den Durchmesser des Drehkörpers 33 usw. Hinter dem Drehkörper 33 ist ein Absaug­ schacht 42 angeordnet, der an eine Absaugvorrichtung ange­ schlossen ist (nicht dargestellt).

Die vielen Nadeln, die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 abstehen, können unterschiedliche Gestalt haben. Beispiels­ weise können Krempeltuch, Metallnadeln, Teikains(geneigte Nadeln), igelstachelartige Nadeln o.ä. 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. einge­ setzt werden, die mit Hilfe eines Klebstoffs laminiert worden ist. (Fig. 8-9).

Diese Nadeln können eine gerade Gestalt haben (Fig. 8), oder sie können 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 Ober­ fläche der Trägerschicht 43. Die Dichte, mit welcher die Nadeln in die Trägerschicht eingesetzt sind, liegt zweck­ mäßigerweise im Bereich von 4-100/cm², vorzugsweise von 5-60/cm². 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 Verteilungs­ dichte 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 Fig. 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 (Fig. 11), oder wenn eine Vielzahl von Zähnen 66 in eine faserverstärkte Gummischicht 65 eingesetzt werden (Fig. 12). Teikains werden erhalten, indem in einen Trägerstreifen 67 Einschnitte gemacht und damit Zähne 78 geformt werden (Fig. 13). Diese Streifen mit angehobenen Ecken werden auf den Umfang der Drehkörper ge­ wickelt.

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 drei­ dimensional gekräuselten Fasern ausübt, das auf der Förder­ einrichtung liegt. Der Durchmesser des Drehkörpers kann in beliebiger Weise so gewählt werden, wie es die Gestalt, die Länge und Häufigkeit der verwendeten Nadeln, die Drehge­ schwindigkeit 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 Fasern und aus einer Aufreißvorrichtung 58, wie sie beispielsweise in Fig. 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 ge­ kräuselte, kurze Synthetikfasern F mit hoher denier-Zahl, wie sie in Fig. 5 abgebildet sind, werden mittels Förderein­ richtungen, wie z.B. mittels eines Förderbandes 59 zu der Aufreißvorrichtung 58 gefördert, wie es in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Beispielsweise mittels Druckluft werden sie aus einem Auslaß 61 ausgetragen und auf der Fördervor­ richtung 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 Ge­ triebes 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 Förder­ vorrichtung 12 sich in Bewegung setzt. Damit wird das vor­ stehende Aggregat aus Fasern F durch das Innere der Abschab­ vorrichtung 13 geführt. Von diesem Aggregat wird der Ober­ flächenbereich durch die Nadeln abgeschabt, die sich auf der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 befinden, welcher von dem Motor 36 über den Riemen 35 gedreht wird. Diejenigen Fasern, die von dem vorbeiwandernden Aggregat abgeschabt worden sind, werden in den Absaugschacht 42 gesaugt. Der Drehkörper ro­ tiert 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 Frottier­ vorrichtung geschickt werden, wo es durch Frottieren, bei­ spielsweise mittels Balken auf ein vorgegebenes Schüttgewicht zusammengepreßt wird. Das derart vorgeformte Faseraggregat hat ein Schüttgewicht im Bereich von 0,002-0,2 g/cm³, vor­ zugsweise von 0,05-0,5 g/cm³.

Das vorgeformte Aggregat aus Fasern F wird auf einem Förder­ band nach einer Methode, wie sie in der US-Anmeldung 1 07 369 beschrieben ist, in ein Klebstoffbad überführt, in die Kleb­ stofflüssigkeit eingetaucht und dann in vertikaler oder weit­ gehend vertikaler Richtung durch ein anderes Fördersystem emporgehoben. Während des Aufsteigens des Aggregats aus dem Bad kann ein mögliches Ablaufen von Klebstoffflüssigkeit aus dem Aggregat in gewissem Umfang durch geeignete Wahl der Oberflächenspannung der Flüssigkeit verhindert werden. Die überschüssige Klebstoffflüssigkeit, 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 Klebstoffflüssigkeit ent­ haltene Wasser oder Lösungsmittel sehr schnell vertrieben wird. Gleichzeitig wird durch die von dem Induktionserhitzer kommende Wärme die Klebstoffflüssigkeit in gewissem Umfang ge­ härtet, wodurch die einander berührenden Stellen der Fasern miteinander verbunden werden. Das Aggregat wird auf einem anderen Förderband weitertransportiert und auf eine vorge­ gebene 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 Klebstoffflüssigkeit besprüht und ge­ trocknet werden, damit Teile der Fasern vorübergehend mitein­ ander verbunden werden, so daß ein späteres Auseinanderreißen verhindert wird.

Zu den typischen Klebstoffen, die zum Miteinanderverbinden der Fasern verwendet werden können, gehören synthetische Gummis, wie Styrol/Butadien-Kautschuk, Acrylonitril/Butadien- Kautschuk, Chloropren-Kautschuk und Urethan-Kautschuk, na­ türliche Gummis, Klebstoffe vom Vinylacetat-Typ, Klebstoffe vom Celluloseacetat-Typ und Klebstoffe vom Acrylharz-Typ. Ein solcher Klebstoff wird in Form eines Latex, einer Emul­ sion 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 Klebstoffflüssigkeit 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 Ein­ führung der Nadeln dient dazu, das Aggregat aus Fasern F vor einem Auseinanderbrechen zu bewahren, wenn es nach oben ge­ hoben wird, und es verhindert gleichzeitig das mögliche Aus­ treten von hochfrequenten elektrischen Wellen.

Während seines Durchgangs durch den dielektrischen Hochfre­ quenz-Erhitzer wird das Aggregat aus Fasern F einem elek­ trischen 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 Klebstoffflüssigkeit erhitzt und so getrocknet wird, daß das Faseraggregat eine endgültige Gestalt erhält; diese Feldstärke liegt im Bereich von 0,1-10 kwh/cm³, vorzugsweise von 0,5-5 kwh/cm³. Auf diese Weise wird das Wasser oder anderes in der Klebstoffflüssigkeit ent­ haltenes 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 vorgeformte Aggregat aus Fasern F, wenn es emporgehoben wird, nicht durch sein eigenes Gewicht plus dem Gewicht des an den Fasern hängenden Klebstoffs ausein­ andergezogen. 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 80-200°C, vorzugsweise von 100-160°C für die Dauer von 10-60 Minuten, vorzugsweise von 15-40 Minuten angewandt wird. Das nachgehärtete Aggre­ gat 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 Nadelungs­ behandlung mittels einer Nadelungsvorrichtung unterworfen, bevor es mit der Klebstoffflüssigkeit behandelt wird. Diese Nadelung wird beispielsweise unter Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß US-PS 41 72 174 bewerkstelligt, indem Nadeln, die alle an ihrer Spitze mit mindestens einem Widerhaken versehen sind, so häufig in das Aggregat einge­ schlagen werden, wie erforderlich erscheint. Der Durchmesser und die Länge dieser Nadeln werden dem Zweck der Nadelungs­ behandlung 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 vorge­ formten 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, bei­ spielsweise 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 Ab­ ständen fest an dem Nadelhalter angebracht. Die vertikale Hin- und Herbewegung des Nadelhalters wird durch Rotieren einer Kurbelwelle bewerkstelligt, wodurch eine Kurbel ange­ trieben wird, die mit der Kurbelwelle und dem Nadelhalter ver­ bunden ist. Dabei wird der Block des Faseraggregats mit einer solchen Geschwindigkeit voranbewegt, daß die Nadeln in ge­ eigneten 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 zu­ nehmender 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 cm³ Block, vorzugsweise von 4-50 Nadeln/100 cm³ Block. Der Block des Faseraggregats wird, nachdem er die Nadelungsbehandlung durchlaufen hat, der Behandlung mit der Klebstoffflüssigkeit und der Trocknungsbehandlung unter­ worfen.

Anstatt nach der vorstehend geschilderten Nadelungsmethode kann die Kompression der Fasern in dem Block auch bewerk­ stelligt 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 Fig. 14 und 15 veranschaulichen eine andere Ausführungs­ form 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 Fig. 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 vor­ geformt werden soll (beispielsweise die Gestalt des vorge­ formten Aggregats gemäß Fig. 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 vor­ stehend erwähnten Fördervorrichtung 12 angeordnet. Wie beispielsweise Fig. 15 zeigt, ist ein Drehkörperträger 26 gleitbar in das Innere eines vertikalen Rahmens 25 eingeführt, der sich von einem horizontalen Rahmen 24 der Fördervor­ richtung 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 25 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 ähn­ lich an der Vorformeinrichtung der Fig. 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 Dreh­ körpers 33 abstehen, sind ähnlich denjenigen, die bereits im Zusammenhang mit der Vorformeinrichtung gemäß Fig. 6 und 7 beschrieben wurden.

Der Drehkörper 33 kann jede beliebige Gestalt haben, die ge­ eignet ist, in das vorgeformte Aggregat durch Abschaben eine Vertiefung einzuformen. Beispielsweise kann der Drehkörper die Gestalt eines Zylinders, eines Bierfasses, zweier iden­ tischer Kegelstümpfe, die mit ihren breiten Grundflächen zu­ sammenstoßen, 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 Drehkörpern 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 darge­ stellter) 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 ver­ tikal hin- und herbewegt zu werden, sondern kann in einer Lage fixiert sein.

Die Zuliefereinrichtung 11 für die kurzen Fasern weist einen Beschickungseinlaß 49 auf, der eine Öffnung in im wesent­ lichen vertikaler Richtung besitzt, wie Fig. 6 zeigt. Der Öffnungsquerschnitt S ₁ dieses Beschickungseinlasses 49 ist über den gesamten Bereich unveränderlich. Unter dem Be­ schickungseinlaß 49 sind endlose Förderbänder 50, 51 und ein Paar von einander gegenüberliegenden, parallelen Führungs­ schienen (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 Beschickungseinlasses 49. Dieses endlose Förderband kann aus einem Gummiriemen oder aus einer endlosen Reihe von Metall­ stücken gebildet sein, die eine Raupenkette bilden. Anderer­ seits kann es dadurch gebildet sein, daß eine Vielzahl von Walzen in Reihe in kurzen Abständen hintereinander ange­ ordnet ist. Da der obere Bereich der Kompressionszone 53 mit dem unteren Ende des Beschickungseinlasses 49 in Ver­ bindung stehen muß, muß der obere Bereich der Kompressions­ zone 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 S ₂ 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 darge­ stellten) Walzen, die im Anschluß an das äußerste Ende der endlosen Förderbänder 50, 51 angeordnet sind, muß kleiner sein als die Fläche S ₁ der Öffnung des Beschickungseinlasses 49. Stromaufwärts zum Beschickungseinlaß 49 sind die Aufreiß­ vorrichtung 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 An­ zeigeinstrumenten 60 a, 60 b und 60 c ausgerüstet ist, wie beispielsweise photoelektrischen Röhren, photolumineszenten Dioden Phototransistoren o.ä. Die Kompressionsverformungs­ einrichtung für die Fasern muß nicht auf die Teile be­ schränkt sein, die vorstehend beschrieben wurden, sondern kann so konstruiert sein, daß Fasern in einer vorgegebenen Dicke auf einem sich bewegenden endlosen Förderband in hori­ zontaler 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 Fig. 5 dargestellt ist, werden mittels einer Fördervorrichtung, beispielsweise eines Förderbandes 59 zu einer Aufreißvorrichtung 58 gefördert, wie es Fig. 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 Be­ reich des Beschickungseinlasses 49 und werden zugleich in die Kompressionszone 53 hinuntergefördert. Das Aggregat aus Fasern F, das mittels der endlosen Förderbänder 50, 51 vor­ anbewegt wird, wird durch das Innere der Kompressionszone 53 geführt. Bei seinem Durchtritt wird das Faseraggregat dank des Verhältnisses zwischen der Fläche S ₁ der Öffnung des Be­ schickungseinlasses 49 und der Fläche S ₂ der Öffnung der Kompressionszone 53, nämlich dank des Verhältnisses S₁/S₂ < 1 auf ein vorgegebenes Kompressionsverhältnis (Schüttge­ wicht) 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 Förder­ rate der endlosen Förderbänder 50, 51 gesteuert, indem die Höhe des Faserstapels mittels der Anzeigeinstrumente 60 a, 60 b und 60 c 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 Dreh­ körper 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 Umfangsgeschwindig­ keit 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 Riemenscheibe 63 auf die Riemenscheibe 62 übertragen wird, wird die Höhe des Dreh­ körpers 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. Gewünschtenfalls kann die Position des Dreh­ körperträgers 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 Frottier­ vorrichtung geführt, wo es, beispielsweise mittels Balken, frottiert und auf ein vorgegebenes Schüttgewicht komprimiert wird. Das auf diese Weise erhaltene, vorgeformte Faseraggre­ gat besitzt im allgemeinen ein Schüttgewicht im Bereich von 0,002-0,2 g/cm³, vorzugsweise von 0,05-0,5 g/cm³.

Dieses vorgeformte Aggregat aus Fasern F wird anschließend einer Behandlung mittels einer Klebstoffflüssigkeit und einer Behandlung durch Hitze unterworfen, wie es in ähnlicher Weise in den Fig. 6 und 7 erläutert ist. Wenn das fertige Pols­ ter eine noch höhere Stoßelastizität aufweisen soll, wird das Faseraggregat der in den Fig. 6 und 7 erläuterten Nadelungsbehandlung unterworfen. Die Kompression der Fasern kann statt nach der Nadelungsmethode auch nach der Roll­ methode, der Frottiermethode usw. bewerkstelligt werden. Die Rollmethode besteht darin, daß das Faseraggregat zwischen Platten geführt wird, die jeweils eine Vielzahl von ab­ stehenden 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 Fig. 16 und 17 veranschaulichen eine noch andere Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungs­ form besteht hauptsächlich aus einer Netzfördereinrichtung 7, einer Vorformeinrichtung 10, einer Kompressionseinrichtung 8, einer Klebstoff-Auftragevorrichtung 9, einer Trockenvor­ richtung und gewünschtenfalls einer Beschickungsvorrichtung 11 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, beispiels­ weise 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 Fig. 17 erläutert ist, wird das von der Rolle 70 abgewickelte Netz 71 über die Be­ schickungswalze 72 geführt, zwischen den Preßwalzen 73 a, 73 b gepreßt, danach durch die Formwalzen 74 a, 74 b zu einer vorgegebenen Gestalt gepreßt, ähnlich der Kontur der Matrize 80, die weiter unten näher beschrieben werden soll, und wird zwischen ähnlichen Preßwalzen 75 a, 75 b erneut gepreßt. In anderen Worten: Das flache Netz 71 wird zwischen den Walzen 73 a, 73 b und erneut zwischen den Walzen 75 a, 75 b gepreßt und auf die vorgegebene Gestalt geformt durch die Formwalzen 74 a, 74 b. Da das Netz die vorgegebene Gestalt nach dem Durch­ gang durch die Formwalzen besitzt, haben die Preßwalzen 75 a, 75 b im allgemeinen die gleiche Gestalt wie die Formwalzen 74 a, 74 b. 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 darge­ stellter) 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 Abschab­ vorrichtung 13, wie in Fig. 17 dargestellt. Der Fördervor­ richtung 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 Fig. 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 Fig. 17. In Fig. 17 bezeichnen daher gleiche Symbole die gleichen Teile wie in Fig. 15. Auch die vielen Nadeln, die von der Außenoberfläche des Drehkörpers 33 ab­ stehen, sind ähnlich denjenigen der bereits in den Fig. 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 Dreh­ körper 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 ab­ stehenden Nadeln nicht eine gleichmäßige Länge haben oder eine gleichmäßige Verteilungsdichte aufweisen. Die Länge und die Nadeldichte können örtlich so variiert werden, 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 er­ zielen, die das vorgeformte Faseraggregat erhalten soll.

Nötigenfalls kann das auf diese Weise erhaltene, vorge­ formte Aggregat zusätzliche Rillen erhalten, indem ein separater Drehkörper (nicht dargestellt) verwendet wird. Wenn die in das Aggregat durch Abschaben einzuformende Ver­ tiefung die Gestalt einer Rille mit vorgegebener Tiefe hat, braucht der Drehkörperträger 26 nicht mittels der Nocken­ scheibe 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 Fig. 16 zeigt. Das untere Ende des Beschickungseinlasses 49 öffnet sich über der Förder­ vorrichtung 12 der Vorformeinrichtung 10. Über dem Be­ schickungseinlaß 49 sind die Aufreißvorrichtung 58, das Förderband 59 usw. in Reihe angeordnet. Als Fördermittel für die Fasern kann ein (nicht dargestelltes) Krempeltuch ver­ wendet 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 Fig. 5 dargestellt ist, werden mittels einer Fördervorrichtung, beispielsweise mittels des in den Fig. 16 und 17 darge­ stellten Förderbandes 59 zu der Aufreißvorrichtung 58 ge­ fördert. Dann werden sie, beispielsweise mittels eines Luft­ stromes durch den Auslaß 61 befördert und in den Beschickungs­ einlaß 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 ro­ tieren 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 ge­ fördert. Von diesem Aggregat werden die erforderlichen Ober­ flächenteile durch die von der Außenoberfläche des Dreh­ körpers 33 abstehenden Nadeln abgeschabt, indem der Dreh­ körper 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 Umfangsgeschwindig­ keit des Drehkörpers während dieses Vorganges liegt im Be­ reich 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 je­ doch gesteuert, da die an seiner Oberseite befestigten Rollen 41 gegen die Nockenscheibe 39 gedrückt bleiben. Da die Nocken­ scheibe 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 be­ wirkt durch die Änderung in der Höhe des Drehkörpers 33. Ge­ wünschtenfalls 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 74 a. Anstelle einer solchen Walze kann auch eine einfache Presse verwendet werden.

Erforderlichenfalls kann das vorgeformte Aggregat aus Fasern F noch durch eine Frottiereinrichtung geführt werden, wo es beispielsweise mittels Balken frottiert und auf ein vorge­ gebenes Schüttgewicht komprimiert wird. Das auf diese Weise erhaltene, vorgeformte Faseraggregat besitzt im allgemeinen ein Schüttgewicht im Bereich von 0,002-0,2 g/cm³, vorzugs­ weise von 0,05-0,5 g/cm³. Wenn das fertige Polster eine höhere Stoßelastizität aufweisen soll, wird das Faseraggregat einer Nadelungsbehandlung unterworfen, wie sie in ähllicher Weise in den Fig. 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 (Fig. 16) wird das von der Rolle 84 abgewickelte Netz 82 über die Beschickungs­ walze 85 geführt, zwischen den Preßwalzen 86 a, 86 b gepreßt, danach durch die Formwalzen 87 a, 87 b auf eine vorgegebene Form gepreßt, ähnlich der "Matrize", und wird dann zwischen ähnlichen Preßwalzen 88 a, 88 b 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 87 a. Das Netz kann in seiner ur­ sprünglichen flachen Gestalt verwendet werden. Gewünschtenfalls kann dieses Netz auf das Aggregat gelegt werden, bevor das Aggregat komprimiert wird, oder es kann auf das Aggregat ge­ legt 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 Klebstoffflüssigkeit und Anwendung von Hitze unterworfen, wie es in den Fig. 6 und 7 erläutert ist.

Das auf die vorbeschriebene Weise geformte Kissen wird ge­ wünschtenfalls 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 Dampf­ injektor versehen ist und wird darin durch Dampf, der mit einer Temperatur im Bereich von 100-140°C, vorzugsweise von 105 bis 120°C für die Dauer von 1-30 Minuten, vorzugs­ weise von 2-10 Minuten eingeblasen wird, erhitzt und kom­ primiert. Dann wird die Druckanwendung gestoppt und das Ein­ blasen 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 Klebstoffflüssigkeit und dem Trocknen zum Zerbrechen oder Auseinanderfallen neigen könnte, beseitigt das über das Aggregat gelegte Netz diese Gefahr eines möglichen Zerbrechens vollkommen. Außerdem be­ steht, 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 Automobil­ sitz 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 Er­ fordernissen. Gewünschtenfalls kann das Netz auf beiden Ober­ flächen des Polsters angewandt werden. Das Verfahren zur Her­ stellung eines Polsters wurde hier beschrieben für den Fall, 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 (16)

1. Verfahren zur Vorformung eines Polsters für einen Sitz, bei dem ein Aggregat aus drei-dimensional gekräuselten kurzen Fasern auf eine Fördervorrichtung aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die das Faseraggregat tragende Fördervorrichtung unter einem Drehkörper ent­ langgeführt wird, welcher auf seiner Außenoberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist und welcher sich in Drehung befindet, und daß diese Nadeln derart mit diesem Faseraggregat in Berührung gebracht werden, daß ein Teil der Fasern von dem Aggregat abge­ schabt und dem Faseraggregat eine vorgegebene Profil­ 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 Faser­ aggregats durchgeführt wird, wobei eine auf der Förder­ vorrichtung befestigte Matrize verwendet 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 je­ weils mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstel­ lung eines Polsters, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat aus drei-dimensional gekräuselten, kurzen Fasern auf einem auf der Fördervorrichtung befindlichen Netz abgelegt wird, danach der Abschabbehandlung durch den Drehkörper unterworfen wird, anschließend das vor­ geformte Aggregat komprimiert wird, wobei es ein vorgegebenes Schüttgewicht annimmt, wonach es mit einer Klebstoffflüssigkeit behandelt und schließlich zusammen mit dem Netz angehoben und erhitzt wird, wodurch das klebstoffnasse Aggregat getrocknet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz entsprechend der Kontur der Matrize vorgeformt und danach zu dieser Matrize gefördert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Netz dazu verwendet wird, die Oberfläche des vorgeformten Faseraggregats zu bedecken.

10. Vorrichtung zur Vorformung eines Polsters für einen Sitz zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, mit einer Fördervorrichtung (12) für ein Aggregat (F) aus drei-dimensional gekräuselten, kur­ zen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschabvor­ richtung (13) vorgesehen ist, die gebildet ist aus einem Drehkörper (33), welcher auf der Fördervorrichtung (12) angeordnet und auf seiner Außenoberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist, und wel­ cher mit den Fasern derart in Berührung bringbar ist, daß ein Teil der Fasern von dem Aggregat (F) abschabbar und dem Faseraggregat eine vorgebbare Profilgestalt ver­ leihbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Drehkörper (33) ein zylindrischer Körper ist, der einen bestimmten Durchmesser über seine ganze Länge aufweist und sich über die gesamte Breite der Fördervor­ richtung (12) erstreckt, auf der eine Matrize (80) be­ festigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Drehkörper (33) ein geeignetes Profil auf­ weist, damit das auf der Födervorrichtung (12) abge­ lagerte Aggregat (F) teilweise abgeschabt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (33) so beschaffen ist, daß seine Achse vertikal hin- und herbewegt werden kann.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln in Form eines Krempeltuches, als metalli­ sche Nadeln, als Teikains oder als igelstachelförmige Nadeln vorliegen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sei eine Mehrzahl von Drehkörpern (33) aufweist, die alle mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen sind.

16. Vorrichtung zur Herstellung eines Kissens nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bestehend nacheinander aus einer Polstervorformeinrichtung, Mitteln zum Komprimieren ei­ nes vorgeformten Aggregats (F) aus drei-dimensional ge­ kräuselten, kurzen Fasern in Verbindung mit einem Netz, Mitteln zum Auftragen einer Klebstoffflüssigkeit auf das komprimierte, vorgeformte Aggregat, und aus Mitteln zum Trocknen des Aggregats, wobei diese Polstervorformein­ richtung gebildet ist aus Fördereinrichtungen (12) für das Aggregat aus drei-dimensional gekräuselten, kurzen Fasern, dem Netz und aus einer Abschabvorrichtung (13), die aus einem Drehkörper (33) besteht, welcher auf der Fördervorrichtung (12) angeordnet und an seiner Außen­ oberfläche mit einer Vielzahl von abstehenden Nadeln versehen ist.