DE3425393A1 - Verfahren zur herstellung eines bezuges - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Bezuges
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bezuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Derartige Bezüge können auf die verschiedenste Weise verwendet werden, z.B. als Sitzpolster oder im Inneren eines Kraftfahrzeugs angebrachte Auskleidungen oder als Bezüge für Möbel.
• In den Fig. 1 bis 5 sind bekannte Bezüge dargestellt.
• Insbesondere zeigt Fig. 1 im Schnitt ein Sitzpolster, das eine Oberflächenschicht 1, eine Polsterung 2 aus geschäumtem Polyurethan und eine Stützschicht 3 in der genannten Reihenfolge umfaßt. Die Oberflächenschicht 1 ist mittels Wärme mit der darunterliegenden Polsterung 2 längs der Schweißlinien A verschweißt, wohingegen die Stützschicht 3 mittels Wärme mit der darüberliegenden Polsterung 2 längs der Schweißlinien 2a verschweißt ist.
• Wie in Fig. 2 dargestellt, hat die Oberflächenschicht schmale parallele Rillen oder darauf ausgebildete Nuten.
• Diese schmalen parallelen Rillen a und "b" kreuzen die Schweißlinien A, beispielsweise bei Aa und Ab. Fig. 3 zeigt einen Teil der Oberflächenschicht, an dem zwei schmale parallele Nuten a und b eine einzige Schweißlinie "A" kreuzen, in vergrößertem Maßstab. Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Oberflächenschicht längs der Linie IV-IV in Fig. 3. Einige dieser Nuten können gekrümmt sein. Das Problem bei bekannten Bezügen dieser Art besteht darin, daß das Verschweißen in den sich kreuzenden Zonen Aa, Ab, in denen die schmalen parallelen Rillen die Schweißlinien kreuzen, aus folgenden Gründen unvollständig ist: (a) Wenn eine Vorrichtung zur kapazitiven Hochfrequenzerwärmung oder eine andere Heiz- oder Schweißvorrichtung an einer Kreuzungszone angebracht wird, verhindert ein Freiraum, daß dort eine so große Wärmeerzeugung wie auf der übrigen Oberflächenschicht stattfindet, und zwar 1. insbesondere bei einer kapazitiven Hochfrequenzerwärmung, da die Wärmeerzeugung infolge der intermolekularen Reibung in der Dicke des dielektrischen Materials nicht ausreichend ist, um eine vollständige Verschweißung an einer Kreuzungszone zu erreichen. Auch wenn ein Leerraum in der Kreuzungszone zur Verminderung des Volumens zusammengedrückt wird, ist die vorhandene Dichte des dielektrischen Materials verglichen mit dem glatten Teil der Oberflächenschicht klein, so daß entsprechend die erzeugte Wärmemenge in der Kreuzungszone unzureichend ist, um eine gute Verschweißung an der Kreuzungszone wie sonst in der Oberflächenschicht zu erreichen. Ein Erwärmen oder Verschweißen mit anderen Verfahren als der kapazitiven Hochfrequenzerwärmung hat den Nachteil, daß an der Kreuzungszone ebenfalls eine unvollständige Ausbildung der Verschweißung stattfindet. Insbesondere erhält man an der Kreuzungszone eine so dauerhafte und feste Verschweißung wie an der übrigen Oberflächenschicht.
• (b) In dem Fall, in dem die schmalenparallelen Linien die Schweißlinien in einem relativ kleinen Winkel kreuzen, ergeben sich längliche Kreuzungszonen und der oben erwähnte Nachteil ist noch auffallender.
• (c) Ein gewöhnliches Polyurethan, das z.B. bei einem genähten Kleidungsfutter verwendet wird, ist billiger und elastischer und hat andere physikalische Eigenschaften, als ein bei niedriger Temperatur schmelzendes geschäumtes Polyurethan oder ein mit einem Schweißschaum imprägniertes geschäumteS Polyurethan. Gewöhnliches Polyurethan hat jedoch eine relativ hohe Schweißtemperatur, so daß ein vollständiges Verschweißen an den Kreuzungszonen fast unmöglich ist. Gewöhnliches Polyurethan kann daher, obwohl es wünschenswert wäre, tatsächlich nicht verwendet werden. Dies trifft ebenfalls für Punkt (e) weiter unten zu.
• (d) Polypropylen und andere Materialien, die einen relativ niedrigen dielektrischen Verlust haben, oder die dazu neigen, Funken zu erzeugen, wenn sie in ein elektrisches Hochfrequenzfeld eingebracht werden, können nicht als OberflächenschichtmaLerial verwendet werden; es ergeben sich unvollständige Verschweißungen an den Kreuzungszonen Aa, Ab in einer gestreiften Oberflächenschicht oder in den Aussparungen einer profilierten Oberflächenschicht (siehe Punkt (g) weiter unten), wodurch das ansprechende Äußere der Oberflächenschicht durch die Funken beeinträchtigt wird. Manchmal erscheinen auf einer Oberflächenschicht, die mit einem Flammschutzbezug oder ähnlichem bezogen ist, Funken, obwohl das Erscheinen der Funken von der Art des verwendeten Bezugsmaterials abhängt.
• (e) Fig. 5 zeigt eine profilierte Oberflächenschicht 1 mit Aussparungen C. Ein Verschweißen ist in jeder Kreuzungszone, an der eine Schweißlinie eine Aussparung kreuzt, fast unmöglich. Auch wenn die Aussparungen in einer Oberflächenschicht sehr klein sind, was der Fall bei den Zwischenräumen in einem gewebten oder groben Tuch ist, ist das Verschweißen der darunterliegenden Polsterung unmöglich. Die gleiche Schwierigkeit besteht beim Schweißen einer Oberflächenschicht, die auf ihrer Rückseite profiliert ist.
• Gewöhnliches Tuch oder gewebtes oder nichtgewebtes Tuch mit einer unebenen Oberfläche kann daher nicht fest mit der darunterliegenden# Polsterung verschweißt werden.
• Ähnlich ergibt sich keine zufriedenstellende Verschweißung an den Kreuzungszonen, an denen eine Schweißlinie überlappende Schichtteile kreuzt.
• (f) Im Fall von gefärbtem Tuch, das als Oberflächenschicht 1 verwendet wird, und in dem Fall, daß das gefärbte Tuch Metall enthält, neigt der gefärbte Teil des Tuches beim kapazitiven Erwärmen dazu, sein Aussehen zu verschlechtern.
• (g) Im Fall, daß eine kapazitive Hochfrequenzerwärmung oder irgendein gewöhnliches anderes Heiz- oder Schweißverfahren verwendet wird, wird keine feste Verschweißung der Oberflächenschicht mit der darunterliegenden Polsterung erreicht, und die Oberflächenschicht und die darunterliegende Polsterung müssen vernäht werden. Dies ist eine zeitraubende Arbeit.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Verschweißen einer Oberflächenschicht, einer Polsterung und einer Stützschicht zu schaffen, wobei die Verschweißung vollständig und zufriedenstellend ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
• Mit der Erfindung ist es möglich, Bezüge unter Verwendung von Ultraschweißen herzustellen, wodurch eine Verschweissung einer Oberflächenschicht, einer Polsterung und einer Stützschicht unabhängig von dem verwendeten Material dieser Schichten oder den Zustand der Oberflächen dieser Schichten ist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Bezuges; Fig. 2 eine Aufsicht eines Teils des Bezuges; Fig. 3 eine Kreuzungszone Aa und Ab, in der eine Schweißlinie A zwei Nuten a und Ilbul kreuzt, in vergrößertem Maßstab; Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Teils des Bezuges längs der Linie IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 eine Aufsicht eines Teils eines profilierten Bezuges; Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer dreilagigen Schicht, die zwischen gegenüberliegenden Ultraschallschweißstegen und Gegenstegen angeordnet ist; Fig. 7 eine Schnittansicht einer dreilagigen Anordnung zwischen gegenüberliegenden Halterungen; und Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines Ultraschallschweißstegs längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.
• In Fig. 6 ist eine Oberflächenschicht 1 eine Polsterung 2 und eine Stützschicht 3 dargestellt, die in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegen, und wobei die so ausgebildete dreilagige Anordnung -zwischen gegenüberliegenden Haltestegen bzw. Platten 4 und 5 angeordnet ist. Insbesondere wird die untere Halterung 5 gegen die Oberflächenschicht 1 mit zugeordneten Vorsprüngen 5a (mit einer Breite "t'$) längs den Schweißlinien A, die sich über die Nuten a, b erstrecken, wie in Fig. 3 dargestellt, gedrückt.
• Die obere Halterung 4 wird gegen die Stützschicht 3 mit zugeordneten Stegen 4A (mit einer Breite ~T") gedrückt, die an der Stützschicht in entgegengesetzter Beziehung mit den unteren Vorsprüngen 5a angebracht sind. Wie bereits oben ausgeführt, ergibt sich an jeder Kreuzungszone, an der eine Schweißlinie eine Nut kreuzt, ein Freiraum.
• Auf die obere Halteplatte 4 wird zum Zusammendrücken der dreilagigen Schicht eine Kraft aufgebracht und dann eine Ultraschallschwingung von jedem Steg der oberen Halte-Platte 4 auf den gegenüberliegenden Vorsprung der unteren Halteplatte 5 durch die Stützschicht 3, die Polsterung 2 und die Oberflächenschicht 1 aufgebracht. Die Oberflächenschicht 1 wird so zusammengedrückt, daß die Freiräume an den sich kreuzenden Zonen Aa, Ab ein vermindertes Volumen aufweisen, und die Ultrasqhallschwingung verläuft durch diese verminderten Freiräume. Hierdurch wird insbesondere um die Zonen der Stütz schicht 3 genau unterhalb der Ultraschallschweißstege 4 (mit einer Breite "T") und um die Zonen der Oberflächenschicht 1 oberhalb der Vorsprünge (mit einer Breite "t") Wärme erzeugt, wodurch die Oberflächenschicht 1 mit der darüberliegenden Polsterung 2 längs der Schweißlinien, wie bei 2a in Fig. 1 angedeutet, verschweißt wird. Der Ultraschallschweißsteg hat eine relativ große Breite T, verglichen mit der Breite t der Gegenvorsprünge, und somit konvergiert die Ultraschallschwingung von dem Steg in Richtung des Gegenstegs, wodurch ein wirksames Erwärmen und Verschweissen der Oberflächenschicht 1 mit der darüberliegenden Polsterung 2 längs der Schweißlinie erreicht wird. Weiter wird die Stützschicht 3 erwärmt und mit der darunterliegenden Polsterung an ausgewählten Zonen der Stützschicht genau unterhalb der Ultraschallschweißstege verschweißt.
• Die kapazitive Hochfrequenzerwärmung erfordert eine Isolierung. Gewöhnlich erfordert das Ultraschallerwärmen eine derartige Isolierung nicht. Es gibt jedoch gewisse Fälle, in denen die Verwendung einer Isolierungsfolie wirksam ist, um die Wärmeerzeugung zu verbessern, obwohl dies von dem verwendeten Material abhängt. Eine derartige Isolierungsfolie wird zwischen die obere Halteplatte 4 und die Stützschicht 3 gelegt, um die Schweißung zu verbessern. Eine Folie aus Hochtuch (High Cloth) oder Hochfrequenztuch wird auf die Stützschicht 3 gelegt, woraufhin dann eine Folie aus Empire-Tuch (Empire Cloth) auf das Hochtuch gelegt wird. Diese Tücher werden der mittels der Ultraschallschwingung erzeugten Wärme ausgesetzt, wodurch die darunterliegende dreilagige Anordnung erwärmt wird. Das Empire-Tuch neigt beim Erwärmen zum Erweichen, das Hochtuch oder silikonbeschichtete Tuch schmilzt jedoch nicht bei höheren Temperaturen und kann einfach von einer Form abgenommen werden. Eine mit einem Äthy lentetraf luoridhar z beschichtete Glasfaserfolie, die einen hohen Wärmewiderstand aufweist und leicht von einer Form getrennt werden kann, kann für den gleichen Zweck verwendet werden. In einem Beispiel, in dem eine Folie aus äthylentetrafluoridharz-beschichteter Glasfaser beim Ultraschallschweißen verwendet wurde, wurde das Ultraschallschweißgerät mit einer Frequenz von 22 kHz betrieben.
• Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht längs der Linie VIll-VIll in Fig. 7. Die Schweißstege 4 bestehen aus Stegabschnitten 4A, 4B, 4C, ..., wobei diese Stegabschnitte unabhängig betrieben werden können. Im Fall einer relativ kurzen Schweißlinie müssen die Stege jedoch nicht aufgeteilt sein. Wenn das Ultraschallschweißen tatsächlicht durchgeführt wird, wird die stellungsmäßige Beziehung des Stegs, der dreilagigen Schichtanordnung und der in Fig. 6 und 7 gezeigten Vorsprünge umgekehrt.
• Wie bereits in den Punkten (b), (c), (d) und (e) erwähnt, verhindern die Freiräume in den Kreuzungszonen Aa, Ab ein vollständiges Verschweißen der Oberflächenschicht und der Stützschicht mit der dazwischenliegenden Polsterung, wenn man eine kapazitive Hochfrequenzerwärmung oder irgendein anderes Erwärmungsverfahren verwendet.
• Obwohl bereits in den Punkten (c), (d), (f) und (g) be- schrieben, erzielt man in Materialien, deren dielektrischer Verlust bei einem kleinen Wert verbleibt, kein Verschweissen, d.h. ein zufriedenstellendes Verschweißen ist bei einer gewöhnlichen Polyurethanpolsterung oder einem Material, das dazu neigt, Funken zu erzeugen, wenn es in ein elektrisches Hochfrequenzfeld eingebracht wird, nicht möglich. Mit dem Ultraschallverschweißen wird jedoch ein vollständiges Verschweißen der Materialien, auch bei unebenen oder profilierten Oberflächenmaterialien, erreicht.
• Das Ultraschallverschweißen erfordert keine Folienisolierung. Auch wenn eine derartige Folienisolierung beim Ultraschallschweißen verwendet wird, wird sie nicht so verbraucht wie beim kapazitiven Hochfrequenzerwärmen.
• Verglichen mit anderen Heizverfahren wird der Ausschuß verringert und die Produktionskosten sind relativ gering.
• Die Schweißfestigkeit wird gesteigert und das ansprechende Aussehen ist gewährleistet.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf Bezüge beschränkt, die eine Oberflächenschicht, eine Polsterung und eine Stützschicht aufweisen. Das Verfahren kann ebenfalls zur Herstellung von Auskleidungen verwendet werden, die eine Oberflächenschicht, eine Polsterung und eine harte Platte statt der Stützschicht aufweisen. Eine derartige Abdeckung kann als Zierverkleidung an die Innenseite einer Autotür oder an ein Möbelteil zur Zierde oder Dekoration angebracht werden.

Claims (3)

2. Verfahren zur Herstellung eines Bezuges Patentansprüche 1.' Verfahren zur Herstellung eines Bezuges, g e k e n n -z z e i c h n e t durch - Anordnen von Ultraschallschweißstegen (4) und Gegenstegen (5) so, daß sie mit einer gegebenen Endform, in die der Bezug geformt werden soll, übereinstimmen, - Aufeinanderlegen einer Oberflächenschicht (1), einer Polsterung (2) und einer Stützschicht oder einer Platte und Anordnen der Schichtanordnung zwischen den Schweißstege# (4) und den Gegenstegen (5); - Zusammendrücken der dreilagigen Schichtanordnung zwischen den Schweiß- und Gegenstegen (4, 5); und - Aufbringen einer Ultraschallschwingung auf die dreilagige Schichtanordnung zum Erwärmen und Verschweißen der dreilagigen Schichtanordnung in ausgewählten Zonen 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß bei der Vorbereitung der Anordnung der Schweißstege mehrere Stegabschnitte so angeordnet werden, daß sie mit einer gegebenen Endform, in die der Bezug geformt werden soll, übereinstimmen.
3. 3. Bezug, g e k e n n z e i c h n e t durch einen dreilagigen Aufbau, bestehend aus einer Oberflächenschicht mit einer darauf ausgebildeten Riffelung, einer Polsterung aus gewöhnlichem Polyurethanschaum und einem Stütz-Material, die an gegebenen Abschnitten durch mittels Ultraschallschwingungen erzeugter Wärme miteinander verschweißt werden, wobei die Riffelung auf der Oberfläche an den gegebenen Abschnitten durch Druck der Ultraschallschweißstege abgeflacht und verschweißt wird.