DE3146105A1

DE3146105A1 - Verfahren zum herstellen von polstermaterial

Info

Publication number: DE3146105A1
Application number: DE19813146105
Authority: DE
Inventors: Tadafumi Abe; Youchirou Haraguchi; Koji Hayashi; Shigeki Tokyo Kon
Original assignee: Tachikawa Spring Co Ltd
Current assignee: Tachi S Co Ltd
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE3146105C2; AU532381B2; IT8125290A0; GB2087794B; GB2087794A; FR2494627B1; FR2494627A1; AU7758481A; IT1139850B

Description

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Tachikawa Spring Co., Ltd.
Tokyo / JAPAN

Verfahren zum Herstellen von Polstermaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Polstermaterial, das zum Überziehen der Oberflächen von Sitzen und anderen Innenteilen von Automobilen' und Häusern, von Möbeln, Pfeilern und Säulen oder auch Clogs und dergleichen verwendet wird; dieses Polstermaterial hat einen Schichtaufbau, dessen erste Schicht ein Vinyl-überzogenes Gewebe oder dergleichen Oberflächenmaterial ist, das über einen Kern aus gewöhnlichem geschäumten Polyurethan als zweiter Schicht ausgebreitet ist, während eine dritte Schicht die Rückseite bildet und diese drei Schichten beispielsweise durch Hochfrequenzspeisung miteinander' verschweißt sind.

Wenn beim Herstellen eines solchen dreischichtigen Polstermaterials mittels Hochfrequenzschweißung der Schmelzpunkt des üblicherweise verwendeten geschäumten Polyurethans, das als Füllmatte verwendet wird, höher ist als der des Vinylbeschichteten Gewebes der ersten Schicht, kann das Vinyl-beschichtete Gewebe, das die Oberflächenmaterialschicht bildet, beim Verschweißen der drei Schichten, wobei Wärme zugeführt wird, übermäßig stark angeschmolzen werden, was häufig zu Fehlern führt, indem diese Stellen einen unerwünschten Glanz oder ein narbenartiges Aussehen bekommen oder von der zweiten Schicht losbrechen.

übliches oder gewöhnlich geschäumtes Polyurethan (nachfolgend als gewöhnliches Polyurethan bezeichnet) hat üblichorweise die Eigenschaft, daß es, wenn es durch Druckanwendung

zusammengedrückt wird, während es auf etwa 130 ⁰C erhitzt wird, sich zu verformen beginnt und daß es bei etwa 180 ⁰C endgültig schmilzt. Vinyl-beschichtetes Gewebe verformt sich bei etwa 110 ⁰C und schmilzt schließlich bei 140 ⁰C.

In Anbetracht der oben genannten Mängel wurde niedrig schmelzendes Polyurethan anstelle von gewöhnlichem Polyurethan verwendet. Das niedrig schmelzende Polyurethan ist jedoch um ein Zweifaches oder mehr teuerer als gewöhnliches PoIyurethan, und seine physikalischen Eigenschaften sind wesentlich schlechter als die des gewöhnlichen Polyurethans. Es wurde deshalb ein Verfahren ausgearbeitet, nach welchem ein schmelzendes Material wie Nylon-Pulver zugeführt wurde, um Bereiche des gewöhnlichen Polyurethans zu verschweißen, und das gewöhnliche Polyurethan wurde dann auf etwa 110 ⁰C erhitzt, bei dem es nicht zum Schmelzen kommt, sehr wohl' jedoch das Nylon-Pulver schmilzt, wodurch der Polyurethan-Kern mit dem Oberflächen-Schichtmaterial mit Hilfe· des geschmolzenen Nylon-Pulvers verschweißt wird, wodurch die gewünschte Verformung des Kerns aus gewöhnlichem Polyurethan erhalten wird. Aber auch dieses Verfahren hat im Hinblick auf die Materialkosten des Schweißmaterials und den zusätzlichen Schritt des Zuführens des Schweißmaterials Mangel.

Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird mit Bezug "auf die Figuren 1 bis 3 das Verfahren nach dem Stand der Technik nachfolgend kurz beschrieben.

In der Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch ein dreischichtig aufgebautes Polstermaterial gezeigt, das ein Vinyl-beschichtetes Oberflächenmaterial (erste Schicht) 1, einen Kern oder eine Füllmasse aus gewöhnlichem Polyurethan (zweite Schicht) 2 und ein Rückseitenmaterial· (dritte

Schicht) 3 aufweist. Das Polstermaterial hat Schweißzonen 4, die mit Hilfe eines mit Druck arbeitenden Schweißgerätes hergestellt werden. Das Herstellungsverfahren dieses PoI-stermaterials wird nun in Verbindung mit der Fig. 2 erläutert.

Diese Fig. 2 zeigt eine der bisher angewendeten Schweißvorrichtungen, die die drei Schichten des Polstermaterials miteinander verschweißt. Ein fest auf einer Unterplatte 9 einer Hochfrequenz-SchweißvorriGhtung angebrachtes Schweißelement 5 besitzt zahlreiche, den Druck ausübende Vorsprünge 5a, deren Anzahl der Zahl der zu verschweißenden Bereiche 4 des Polstermaterials gleich ist. Das Oberflächenmaterial 1, das gewöhnliche Polyurethan 2 und das Rückseitenmaterial 3 werden in dieser Reihenfolge über die druckausübenden Vorsprünge 5a des Schweißelementes 5 gebreitet, und darüber wird eine Isolierpapierschicht 6 gelegt. Anschliessend wird eine Oberplatte 8 des Hochf requenz-Schwe'ißapparates, auf deren Unterseite eine Heizeinheit 7 befestigt ist, abgesenkt, so daß die Schweißbereiche 4 der Schichtung aus Oberflächenmaterial 1, gewöhnlichem Polyurethan 2 und Rückseitenmaterial 3 zwischen der Heizeinheit 7 und den druckausübenden Vorsprüngen 5a eingeklemmt ist, wobei die Schweißbereiche 4 von der Heizeinheit 7 erhitzt werden; gleichzeitig Hochfrequenz-Heizstrom zugeführt, damit die drei Schichten in den Schweißbereichen 4 gemäß Darstellung der Fig. 1 miteinander verschweißt werden.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines Ausschnittes der drei Schichten, die von einem druckausübenden Vorsprung 5a des Schweißelementes 5 aus Fig. 2 miteinander verscheißt werden. In diesem Fall wird ein Vinyl-beschichtetes Gewebe als Oberflächenmaterial 1 verwendet. Aus der Fig. 3 wird deutlich, daß die Zone des Oberflächenmaterials 1, in der

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das obere Ende des druckzuführenden Vorsprungs 5a angreift, schmilzt und um die Kanten des Vorsprunges herumfließt, wodurch sich ein verformter Oberflächenabschnitt 1a bildet, der wie eine Narbe aussieht, oder wie das Ergebnis eines übermäßig starken Schmelzvorganges, so daß sogar das Gewebestützitiaterial des Vinyl-beschichteten Gewebes 1 freigelegt werden kann oder ein unerwünschter Glanz auftritt, der das ansonsten gute Aussehen der gesamten Oberfläche stört. Auch kann ein Teil des Schweißbereiches 4, der durch den druckzuführenden Vorsprung 5a verschweißt wird, herausfließen, was zu einer geringeren mechanischen Festigkeit an der Schweißstelle führt. Ein derartiges Polstermaterial hat erheblich schlechtere Qualität, so daß es dann nicht mehr verkauft werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein neues verbessertes Verfahren bei der Herstellung eines Polstermaterials zu schaffen, das frei von den oben genannten Mangeln des herkömmlichen Verfahrens ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß während des Schweißens der drei Schichten mit Hilfe eines Schweißelementes die Bereiche der Oberfläche der ersten Schicht näher an das SchweißGlement herankommen als die übrigen Bereiche, es aber nicht berühren, und/oder daß das Schweißelement selbst durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt wird, so daß die erste mit der zweiten Schicht ohne wesentliche thermische Veränderung der Oberflächenbereiche der ersten Schicht außer in den unmittelbar vom Schweißelement berührten Zonen verschweißt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht kein zusätzliches Schweißmaterial wie Nylon-Pulver zugeführt zu werden, was den Herstellungsvorgang vereinfacht,und den . Ausschuß-Anfall verringert, so daß das Polstermaterial mit geringem Kostenaufwand hergestellt werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines

Polstermaterials;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Kochfreqenz-

Schweißapparatur herkömmlicher Bauart; 10

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung eines Schnittes durch die druckzuführenden Vorsprünge und den angrenzenden Bereich des Polstermaterials als Ausschnitt aus Fig. 2; 15

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer

Schweiß- und Kühlapparatur, die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird;

Fig. 5 eine schematisierte Ausschnittsdarstellung

einer Kühleinrichtung als Modifikation in der Schweiß-Apparatur, nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Schema-Schnittdarstellung einer abgewandelten Apparatur zum Verschweißen und Küh

len bei der Polstermaterialherstellung;

Fig. 7, Schnittansichten, die andere Möglichkeiten und 9 des Kühlens bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung, die eine Art und Weise der Zufuhr und des Abriegeins von Kühlgas bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt;

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Fig. 11 eine schematische Schnittzeichnung eines Polstermaterial, an welchem Streifen von Befestigungsbändern gleichzeitig mit dem Schweißvorgang angeschweißt worden sind; 5

Fig. 12 eine schematische Schnittzeichnung eines

Polstermaterials, bei dem ein knopfartiger Bereich geformt und an dem ein Streifen eines Haltebandes oder dergleichen gleichzeitig mit dem Verschweißen in einem wiederum

anderen Verfahren nach der Erfindung ausgeformt bzw. angeschweißt worden ist;

Fig. 13A einen Schnitt durch ein Polstermaterial, bei dem zwei Arten von Oberflächenmaterialien

in Verbindung mit gewöhnlichem Polyurethan und einem Rückseitenmaterial miteinander verschweißt sind;

Fig. 13B eine Schemaansicht des Polstermaterials im

Schnitt, bei dem gewöhnliches Polyurethan und das Rückseitenmaterial, die in der Fig. 13A gezeigt sind, in einer ununterbrochenen Schicht miteinander verbunden sind;

Fig. 13C eine Schema-Schnittansicht eines Polstermaterials, in dem gleichzeitig mit dem Verschweißen der drei Schichten eine Art Biese ausgebildet ist;

Fig. 13D eine schematisierte Schnittdarstellung des Polstermaterials, bei welchem die gleichzeitig mit dem Schweißvorgang hergestellte Biese sich in der Farbe vom Oberflächenmaterial unterscheidet;

Fig. 14 eine schematische Schnittdarstellung eines Polstermaterials, bei dem das Oberflächenmaterial ein geprägtes Muster aufweist, das gemäß einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Vorgang

des Verschweißens mit hergestellt wird; und

Fig. 15 ein Polstermaterial in schematischer Schnittansicht, bei welchem die dritte Schicht durch eine Trägerplatte gebildet wird.

Damit in der Oberfläche die deformierten Abschnitte 1a, die in der Fig. 3 gezeigt sind, nicht auftreten, wird dieser Bereich des Oberflächenmaterials 1, an dem die Ränder des oberen Endes der druckzuführenden Vorsprünge 5a des Schweißelementes 5 angreifen, erfindungsgemäß gekühlt, so daß der Abschnitt des Vinyl-beschichteten Gewebes (das Oberflächenmaterial 1)nicht schmilzt und unter den druckzuführenden Vorsprüngen 5a herausgedrückt wird.

Es werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele dieser Verfahrensanwendung beschrieben.

Fig. 4 zeigt eines der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zwischen benachbarten druckzuführenden Vorsprüngen 5a des Schweißelementes 5 verläuft ein Kühlrohr 10, in dem ein Kühlgas, z. B. Luft, fließt, das von einer äußeren Quelle zugeführt wird. Eine geeignete Zahl von Kühlgasdüsen 10a ist in die Kühlrohre 10 so eingebohrt, daß aus den Düsen 10a das Kühlgas in Richtung der in der Figur eingezeichneten Pfeile gegen die oberen Enden der druckzuführenden Vorsprünge 5a und die angrenzenden Bereiche des Oberflächenmaterials 1 abgeben, damit in den Oberflächenzonen 1a nicht die in Fig. 3 gezeigten Verformungen auftreten. Wie

oben beschrieben, liegt das Kühlrohr 10 vorzugsweise im Raum zwischen benachbarten druckzuführenden Abschnitten 5a. Wenn jedoch dieser Abstand zu gering ist, als daß ein solches Kühlrohr 10 dazwischen angeordnet werden kann, kann die Kühlluft auch unmittelbar in diesem engen Raum zum Kühlen der angrenzenden Bereiche des Oberflächenmaterials 1 eingeblasen werden, wenngleich diese Form auch nicht dargestellt ist. Dieses Verfahren ist auch in der Weise wirksam, daß es das Schmelzen des Oberflächenmaterials durch Kühlen der druckzuführenden Vorsprünge 5a selbst unterbindet, wie später noch in Verbindung mit der Fig. 7 beschrieben.

Fig. 5 zeigt für den Fall, daß der Abstand zwischen den druckzuführenden Vorsprüngen 5a für das Einlegen eines Kühlrohres 10 zu eng ist, eine Lösung. Eine Abdeckung 11 mit zahlreichen Kühlluftdüsenbohrungen 11a verläuft zwischen den druckzuführenden Vorsprüngen 5a und bildet so einen Raum, dem Kühlluft zugeführt wird, und durch die Düsenbohrungen 11a wird diese Kühlluft dann gegen das Oberflächenmaterial 1 geblasen, wodurch verhindert wird, daß dieses schmilzt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Abstand zwischen den druckzuführenden Vorsprüngen 5a größer als beim Fall gemäß Fig. 4, so daß zwischen den Vorsprüngen 5a zwei Kühlrohre 10 angebracht werden müssen. Das Oberflächenmaterial wird durch aus Düsenbohrungen 10a der Kühlrohre 10 ausströ-' mende Kühlluftstrahlen gekühlt, wie es auch bei Fig. 4 geschieht.

Fig. 7 zeigt, daß zwei Luftkanäle 5b im oberen Abschnitt der druckzuführenden VorSprünge 5a angebracht sind. Einer der Luftkanäle 5b läßt Kühlluft von den Kühlluftdüsenbohrungen 10a des Kühlrohres 10 auf der einen Seite des Vorsprungs 5a hindurchtreten, während der andere Luftkanal 5b Kühl-

35' luft durch den Vorsprung 5a hindurchtreten läßt, die aus

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Kühlluftdüsenbohrungen 10a des Kühlrohres 10 auf der anderen Seite ausströmt, so daß diese Luftkanäle 5b die gegenüberliegenden Bereiche des Oberflächenmaterials 1 und zugleich auch die oberen Abschnitte der druckzuführenden Vorsprünge 5a kühlen, wodurch die Temperatur dieser Vorsprünge 5a selbst herabgesetzt wird, was ein überhitzen des Oberflächenmaterials 1 verhindert. Die Kühlkanäle 5b sind mit wechselnder Richtung schräg aufwärts verlaufend angeordnet, so daß sie gewissermaßen kreuzweise angebracht sind.

Ein Grund, weswegen die druckzuführenden Vorsprünge 5a des Schweißelementes 5 bei der Erfindung gekühlt werden, ist, den übermäßigen Temperaturanstieg in den Oberflächenabschnitteri des Oberflächenmaterials 1 zu verhindern, die nicht durch die druckzuführenden Vorsprünge 5a erfaßt werden, um zusätzliches Schmelzen des Oberflächenmaterials 1 in den Schweißbereichen 4, in denen das Material von den Vorsprüngen 5a berührt wird, zu verhindern, und auch, um nach einem Prägevorgang, der später in Verbindung mit Fig.

14 noch beschrieben wird, die Kühlung zu beschleunigen. Ausserdem kann, wenn der Abstand zwischen einzelnen druckzuführenden Vorsprüngen 5a zu gering ist, als daß ein Kühlrohr 10 eingesetzt werden kann (in Fig. 7 ist diese Form nicht dargestellt), Kühlluft vom Kühlrohr 10, das zwischen dem nächsten Paar der Vorsprünge 5a angebracht ist, durch die Luftkanäle 5b hindurchtreten und so das Oberflächenmaterial 1 auf beiden Seiten der druckzuführenden Vorsprünge 5a kühlen.

Fig. 8 zeigt einen Luftkanal 5c, der dem Kühlrohr 10 entspricht, und eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 5d aufweist, die aus dem Luftkanal 5c herausführen, im Vorderteil des druckzuführenden Vorsprungs 5a, so daß dieser selbst gekühlt wird und auch Kühlluft gegen das Oberflächenmatorial 1 aus den Düscnbohrungon 5d gerichtet wird.

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Zweck und Auswirkungen dieser Anordnung entspricht der anhand der Fig. 7 beschriebenen.

Fig. 9 zeigt, daß zu beiden Seiten im oberen Bereich der druckzuführenden Vorsprünge 5a Röhrenkörper 14 befestigt sind, die Kühlrohre darstellen mit vielen Kühlluftdüsenbohrungen 14a. Es versteht sich, daß Vorteile und Wirkungsweise dieser Ausführungsform ähnlich wie bei Fig. 8 sind. Die Röhrenelemente 14 können verschiedenen Querschnitt haben, z. B. kreisförmig, halbkreisförmig, rechteckig oder quadratisch sein.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform für eine Hochfrequenz-Schweiß apparatur mit beweglichem Arbeitstisch, der beispielsweise zwei Schweißelemente 5 auf der linken und zwei Schweißelemente 5 auf der rechten Seite haben kann, wenngleich in der Zeichnung nur eines dieser Schweißelemente dargestellt ist. Das Oberflächenmaterial 1., die Füllmatte 2 aus gewöhnlichem Polyurethan und das Rückseitenmaterial· 3 werden im Schweißelement 5, wenngleich der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt, auf die druckzuführenden Vorsprünge 5a aufgelegt. Die Kühlrohre 10, die sich zwischen den Vorsprüngen 5a befinden, sind mit einer gemeinsamen Hauptkühlluftleitung verbunden, die automatisch an eine äußere Kühlluftzuführleitung 13 angeschlossen wird, um den einzelnen Kühlrohren 10 die Kühlluft zuzuleiten, wenn die untere Platte 9 nach oben gegen die obere Platte 8 gefahren wird. Eine Bewegung der unteren Platte 9 nach unten weg von der oberen Platte 8 läßt die Verbindung zwischen der Hauptkühlluftleitung 12 und der äußeren Luftzufuhrleitung 13 unterbrechen. In diesem letzteren Fall wird ein in der äußeren Luftzuführleitung 13 angeordnetes automatisches Ventil selbsttätig geschlossen. Dieses automatische Ventil wird bei der Aufwärtsbewegung der unteren Platte 9 auch selbsttätig geöffnet. Während der einzolnen Schritte dor Druckzufuhr zu den erhitzten Materia- ·

lien, der Stromzufuhr für das Hochfrequenz-Schweißens, des Abkühlens des verschweißten Materials und der Druckwegnahme wird kontinuierlich Kühlluft zugeführt.

Wenngleich im Vorhergehenden nicht dargestellt, unterscheidet sich die Kühlluftzufuhr abhängig von dem Typ der Hochfroquenz-Schweißvorrichtung. Die Art der Kühlluftzufuhr zum Kühlrohr 10 wird nun für die verschiedenen Hpchfrequenz-Schweißungen beschrieben.

Bei der Hochfrequenz-Schweißvorrichtung von der Art, bei der nur ein Schweißelement 5 vorhanden ist und.die untere Platte oder die obere Platte auf- und abbewegt werden können, ist das Schweißelement 5 auch so angebracht, daß es Bewegungen aufwärts und abwärts machen kann. Bei dieser Art Hochfrequenz-Schweißvorrichtung können die Hauptkühlleitung 12 und die äußere Luftzuführleitung 13 ständig miteinander verbunden sein. Auch für den Fall, daß die Hochfrequenz-Schweißvorrichtung von der Art, wie in Fig. 10 gezeigt, ist, bei der nur ein Schweißelement 5 vorhanden ist und dieses mit der unteren Platte 9 zusammen seitlich verschiebbar ist, können die Hauptkühlluftleitung,12 und die äußere Zuführleitung 13 miteinander in Verbindung bleiben, und die äußere Luftzuführleitung 13 kann als flexibler Schlauch ausgebildet sein, der die Luft dauernd zuführt, während er sich zusammen mit dem Schweißelement 5 bewegt.

Für den Fall, daß die Hochfrequenz-Schweißvorrichtung drehbar ist, können mehrere Abzweigrohre, die von der Drehachse des Drehtisches ausgehen, mit den einzelnen Schweißelementen 5 verbunden sein. Es können aber auch Rohrverbindungen in die Schweißelemente 5 vom Außenrand des Drehtisches her eingeformt sein, damit über sie während des Schweißvorganges die Kühlluft zugeführt werden kann. In allen diesen

Ausgestaltungen wird nur während der Prozeßschritte, bei denen Kühlung benötigt wird, Kühlluft automatisch zugeführt.

Fig. 11 zeigt ein Polstermaterial, auf dessen unterer Seite zusätzlich Streifen von Befestigungsbändern 17 gleichzeitig mit dem Schweißen der verschweißten Bereiche 4 angebracht sind, während diese entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gekühlt werden. Diese Befestigungsbänder 17 dienen dazu, das Polstermaterial beispielsweise an darunter befindliehen Schraubfedern zu befestigen.

Fig. 12 zeigt ein Polstermaterial, in dem knopfförmige Bereiche 15 in der Oberfläche des Oberflächenmaterials 1 während des SchweißVorganges ausgebildet werden, und außerdem sind gleichzeitig an der Unterseite des Rückseitenmaterials 3 während des Kühlens der Schweißzonen 4 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren Befestigungsbänder 17 angebracht.

Fig. 13A zeigt ein Polstermaterial, das aus zwei Arten von Oberflächenmaterial· hergestellt ist; es besteht also aus einem Vinyl-beschichteten Gewebe als Seitenabschnitt 1b, einer Saumleiste 16, einem Randabschnitt 1c und einem Gewebe mit einer Saumleiste 16a und einem Hauptoberseitenabschnitt 1d, der mit einer Füllmatte 2 aus gewöhnlichem Polyurethan -und einem Rückseitenmaterial 3 verschweißt ist, wobei die Schweißzonen 4 gekühlt werden, wobei alles zu einem Polster nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt ist. Die Ausdrücke "Seitenbereich 1b", "Randbereich 1c" und "Hauptabschnitt 1d" beziehen sich auf ein Sitzpolster. Dieses in Fig. 13A gezeigte Sitzpolster hat in seinem Hauptbereich 1d normalerweise einen Stoff, während der Randabschnitt 1c aus Vinyl-beschichtetcm Gewebe besteht. In vielen Fällen wird auch Vinylmaterial für die Schweißlitzen 16a und 16b verwendet.

Bei dem in Fig. 13A gezeigten Polstermaterial werden die Kombinationen aus Füllmatte 2 von gewöhnlichem Polyurethan und Rückseitenmaterial 3 zu beiden Seiten der Schweißleiste oder -litze 16a getrennt hergestellt und zusammengeschweißt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 13B enthält das Polstermaterial eine durchgehende Füllmatte 2 aus Schaumpolyurethan und ein durchgehendes Rückseitenmaterial 3. Ein solches Polstermaterial wird nach einem ähnlichen Verfahren hergestellt wie das Polstermaterial nach Fig. 13A.

Eine andere Abwandlungsform ist in Fig. 13C gezeigt. Im Oberflächenmaterial 1 wird während des VerSchweißens der drei Schichten 1, 2 und 3 eine Biese 1f erzeugt. Das Herstellungsverfahren für ein solches Polstermaterial ist ebenfalls dem ähnlich, welches bei der Herstellung des Polstermaterial der Fig. 13B angewendet wird.

Das in der Fig. 13D gezeigte Polstermaterial besitzt eine Biese 16b, die farblich von dem Oberflächenmaterial 1 absticht und auf die Biese 1f des Polstermaterials nach Fig. 13C aufgeschweißt, so daß durch den Farbkontrast ein schöneres Aussehen erreicht wird. Auch das Oberflächenmaterial 1 wird in gleicher Weise gekühlt, um die Wirkung der Erfindung zu verstärken.

Wenngleich dies nicht gezeigt ist, ist die untere Platte der Schweißvorrichtung mit zahlreichen Vorsprüngen ausgestattet, die sämtlich eine Nut oder Rille im oberen Ende haben, in der die Biese 16B geformt wird, und die obere Platte ist mit zahlreichen Vorsprüngen ausgestattet, um den Schweißbereichen 4 den Druck zuzuführen. Nach einem bevorzugten Verfahren wird ein Materialstreifen, der sich in der Farbe vom Oberflächenmaterial 1 unterscheidet, auf die Oberseite des Oberflächenmaterials 1, auf der sich bereits die

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Biese 1f befindet, aufgelegt, und es wird Wärme zugeführt, wodurch der Biesenstreifen 16b auf die Biese 1f aufgeschweißt wird. Bei einem anderen Verfahren wird der Streifen zuvor in die Nut der unteren Platte der Schweißvorrichtung eingelegt, und es wird Wärme zugeführt, um den Biesenstreifen 16b auf die Biese 1f in einem Schritt aufzuschweissen. Nach wieder anderem Verfahren wird der den Biesenstreifen 16b abgebende Streifen auf die Biese 1f aufgeklebt, und es wird dann Druck angewendet, um die Verbindung zu verfestigen. Das Material des Biesenstreifens 16b von abweichender Farbe kann sich von dem der Oberflächenschicht 1 unterschei-' den.

Fig. 14 zeigt ein Polstermaterial mit einem eingeprägten Muster 1e oder irgendeinem sonstigen ansprechenden Muster, das mit Hilfe eines Bauteils ausgebildet wird, das gleichzeitig mit dem Verschweißen der drei Schichten an den Schweißstellen 4 auf dem Oberflächenmaterial 1 dieses Prägemuster herstellt. In diesem Fall wird das Muster nur auf der Oberflächenschicht 1 oder der gewöhnlichen Polyurethanschicht 2 hergestellt. Es kann auch ein Muster, das den Stichen einer Nähmaschine gleicht, in den Schweißbereichen

4 durch die druckerzeugenden Vorsprünge 5a des Sehweißelementes 5 erzeugt werden, wenngleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Temperatur des Schweißelementes

5 ist unmittelbar im Anschluß an die Herstellung des Prägemusters noch hoch. Wenn das geschmolzene Polstermaterial von den Vorsprüngen 5a abgehoben wird, während das Vin.ylh.arζ noch-nicht wieder festgeworden ist, dann ist das geprägte Muster nicht standhaft. Um hier Fehler zu vermeiden, muß die Temperatur'der druckzuführenden Vorsprünge 5a nach dem Prägen abgesenkt werden, wie bereits in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben.

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Das in der Fig. 15 gezeigte Polstermaterial besitzt als Rückseitenmaterial 13 eine feste Platte 18, während die Füllmatte 2 aus gewöhnlichem Polyurethan weniger stark ist als bisher. Ein solches Polstermaterial wird ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt und beispielsweise als Türverkleidung für Automobile verwendet.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Schweißapparat wird für die Zufuhr von Wärme eine Heizeinheit 7 eingesetzt. Ein Material mit einer großen dielektrischen Konstante wie Ferrit erzeugt eine Wärmemenge und eine Temperatur, die höher als die des verschweißten Materials sind, das einem Hochfrequenz-Heizvorgang durch Hochfrequenzstrom unterworfen wird. So kann beispielsweise eine Folie aus einer Mischung von Ferrit-Pulver und Silikonharz anstelle der Heizeinheit 7 verwendet und letztere weggelassen werden.

Bei den beschriebenen, erfindungsgemäßen Einrichtungen wurde Luft als Kühlgas verwendet. Statt dessen können auch andere Kühlgase oder Flüssigkeiten Einsatz finden.

Außerdem wurde stets vom Heizen mit hochfrequentem Strom gesprochen, doch ist die Art und Weise des Heizens nicht darauf beschränkt. Als Wärmequelle in der Vorrichtung mit oberen und unteren Platten können Heißdampf, heiße Flüssigkeiten, Gasflammen und dergleichen, aber auch Ultraschallwellen usw. Einsatz finden.

Pas für die Oberflächenschicht verwendete Material muß nicht unbedingt Vinyl-beschichtetes Gewebe sein,sondern kann auch irgendein anderer Kunstharzstoff, gewebter oder nicht-gewebter Stoff sein, sofern seine Deformations-,Schmelz- und Fließtemperaturen unter Einfluß von Wärme niedriger als die der zweiten Schicht aus beispielsweise gewöhnlichem Polyure-

than oder thermisch schmelzverklebtem Gewebe unter Einfluß von Wärme ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch nicht auf die Herstellung von Polstermaterial beschränkt und findet weite Anwendung für Artikel der Innendekoration wie Türfutter, Bodenbeläge und Dachverkleidungen für Automobile wie auch für Möbel und ähnliche Dinge.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann als Füllmatte billiges gewöhnliches Polyurethan verwendet werden, und Schweißzusätze wie pulverisiertes Nylon sind nicht nötig. Dadurch kann die Anzahl von Herstellungsschritten und mithin der Kostenaufwand gesenkt werden. Ferner wird durch die Kühlung während des Schweißprozesses verhindert, daß das Oberflächenmaterial in den Schweißzonen übermäßig stark schmilzt und fließt, so daß die Schweißzonen oder -punkte genau zu den gewünschten dekorativen Bereichen wie Biesen oder dergleichen ausgebildet werden können. Die Oberfläche des PoI-stermaterials besitzt im fertigen Zustand ein zufriedenstellendes Aussehen, und die Ausschußrate ist sehr klein. Mit anderen Worten, die Erfindung sorgt für eine Qualitätsverbesserung des Polstermaterials und senkt die Herstellungskosten.

Claims

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Tachikav/a Spring Co. , Ltd,
Tokyo / JAPAN

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Verfahren zum Herstellen von Polstermaterial

Patentansprüche 10

(1 Λ Verfahren zum Herstellen eines Polstermaterial, in-CtSm an den erforderlichen Stellen durch Schweißen unter Hitze eine erste Schicht mit einer angrenzenden zweiten Schicht durch Verwendung eines Schweißelementes mit zahl-' reichen, druckzuführenden Vorsprüngen verschweißt werden, wobei die zweite Schicht derart ist, daß die deformierenden, schmelzenden und fließend machenden Temperaturen dieses Materials höher als die entsprechenden des Materials der ersten Schacht sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche der ersten Schicht (1), die nicht durch das Schweißelement (5) erfaßt werden, angrenzend an das Schweißelement gekühlt und/oder das Schwoißelement selbst gekühlt wird, wodurch die erste Schicht (1) mit der zweiten Schicht (2) verschweißt wird, ohne daß auf der Oberfläche der ersten Schicht mit Ausnahme in den vom Schweißeieraent (5) erfaßten Bereichen (4) eine merkliche thermische Veränderung eintritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß den an die: druckzuführenden Vorsprünge (5a) des Schweiß·

elementes (5) angrenzenden Bereiche der ersten Schicht (1) ein Kühlgas zugeleitet wird, wodurch die erste Schicht (1) und das Schweißelement (5) gleichzeitig gekühlt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
. dadurch gekennzeichnet,

daß am Schweißelement (5) zahlreiche Kühlrohre (10) mit vielen Kühlgasstrahldüsen (TOa) vorgesehen sind und daß wenigstens ein Kühlgaskanal (5b) schräg durch jedes Ende der Vorsprünge (5a) verläuft, wobei das Kühlgas aus den Kühlgasstrahldüsen (10a) auf die Luftkanäle (5b) und die Enden der druckzuführenden Vorsprünge (5a) des Schweißelementes (5) gerichtet ist, wodurch das Schweißelement und die Oberfläche der ersten Schicht (1) gleichzeitig gekühlt werden.
4. Verfahren nach Anspruch T,

dadurch gekennzeichnet,

daß parallel zu den Schweißzonen (4) durch die Enden der druckzuführenden Vorsprünge (5a) des Schweißelementes (5) ein Kühlgaskanal (5c) verläuft und/oder wenigstens ein Kühlrohr (14) an jedem druckzuführenden Vorsprung (5a) des Schweißelementes (5) befestigt ist, Kühlgas den Kühlrohren (14) und/oder dem Kühlgaskanal (5c) zum Kühlen des Schweißelements (5) zugeführt wird oder eine Vielzahl von Kühlgasstrahidüstni (5d, 14a) aus den Kühlgaskanälen (5c) und/oder den Kühlgasrohren (14) Kühlgas auf die erste Schicht (1) abstrahlt, um deren Oberfläche zu kühlen.
5. Vorfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ρ j nc· ilauptkühlgasleitung (12) die mit allen Kühlrohren

(10) für das Kühlen des Schweißelementes (5) und der Oberfläche der ersten Schicht (T) verbunden ist, selbsttätig mit einer äußeren Kühlgaszuführleitung (13) während des Kühlschrittes verbindbar ist und die Hauptkühlgasleitung (12) selbsttätig von der Kühlgaszuführleitung (13) nach dem Kühlschritt getrennt wird, und daß in der äußeren Kühlgaszuführleitung (13) ein automatisches Ventil am Ende des Kühlungsschrittes schließt.
6. Verfahren nach Anspruch 1-,_
dadurch gekennzeichnet,

daß ein knopfförmiger Abschnitt (15) , ein Prägemuster (1e) und ein Nähmaschinenstichmuster oder ein Seitenabschnitt und ein Befestigungsband oder ein Seitenabschnitt, ein Randbereich und ein Biesenbereich (1f) oder ein Randbereich, ein Biesenbereich und ein Hauptoberflächenbereich an der ersten Schicht ausgebildet oder festgeschweißt werden und daß diese Bereiche dann gekühlt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der ersten Schicht (1) zunächst ein Biesenbereich (Tf) ausgebildet und dann ein weiterer Biesenbereich in unterschiedlicher Farbe (16b) dem e'rsteren überlagert und darauf festgeschweißt wird und die erste Schicht während des Schweißvorgangs gekühlt wird.
8. Biesenstreifenherstellung von unterschiedlicher Farbe mit einem heißschmelzenden Plastikoberflächenmaterial, einer Füllmatte und einem Rückseitenmaterial, wobei auf der Oberflächenmaterialseite ein Biesenabschnitt ausgebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Biesenmaterial (16b) von abweichender Farbe auf dem Oberflächenmaterial (1) durch Aufschweißen auf dem Biesenstreifen (If) befestigt wird. 5