DE3690196C1 - Process for manufacturing an upholstery core - Google Patents

Process for manufacturing an upholstery core

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, vgl. DE 30 07 343 A1.The invention relates to a method according to the Oberbe handle of claim 1, cf. DE 30 07 343 A1.

Bisherige Polsterkerne für Fahrzeugsitze bestehen in der Regel aus einem Schaumstoff auf Polyurethan-Basis. Dieses Material zeigt im Brandfall ein ungünstiges Verhalten bezüglich Toxizität und Rauchgasentwicklung. Die DE-OS 16 85 146 zeigt ein Polster aus kunststoffgebundenem Faservlies aus vollsynthetischen Fasern, wobei die vollsynthetischen Fasern aus Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril od. dgl. mit hitzehärtbarem, duroplastischem, feinstverteiltem Kunststoff auf Phenolharzbasis gebunden sind. Hierbei sind die Fasern an ihren Kreuzungspunkten durch den genannten Kunststoff miteinander verklebt. Dieses in der Textil­ industrie verwendbare Polster stellt praktisch ein Faservlies dar und ist daher als Sitzpolster nicht geeignet. Weiterhin wird in der DE-Z Chemiefasern/Textilindustrie, Juli/August 1984, S. 51/ bis 520 die "Thermische Vliesstoff-Verfestigung mit Co-Polyester­ schmelzklebefasern" beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein bindefaserhaltiges Vlies auf die Schmelztemperatur der Bindefa­ sern aufgeheizt. Die Bindefasern schmelzen. Die Schmelze sammelt sich bevorzugt an den Kreuzungspunkten der nichtschmelzenden Trägerfasern und verbindet diese miteinander. Durch Abkühlung verfestigen sich die geschmolzenen Anteile und bewirken eine haltbare Verfestigung des Vliesstoffes. Das fertige Vlies besteht somit aus den nicht schmelzenden Trägerfasern, die an ihren Kreuzungspunkten durch das Material der geschmolzenen Bindefasern miteinander verbunden sind.Previous upholstery cores for vehicle seats usually consist of one Polyurethane-based foam. This material shows in Fire behavior is unfavorable in terms of toxicity and Smoke gas development. DE-OS 16 85 146 shows a cushion plastic-bonded nonwoven fabric made of fully synthetic fibers, the fully synthetic fibers made of polyamide, polyester, Polyacrylonitrile or the like with thermosetting, thermosetting, finely divided phenolic resin-based plastic. Here the fibers are at their crossing points through the mentioned plastic glued together. This in the textile Industry-grade upholstery is practically a non-woven fabric and is therefore not suitable as a seat cushion. Furthermore, in the DE-Z chemical fibers / textile industry, July / August 1984, pp. 51 / to 520 the "Thermal nonwoven bonding with co-polyester hot melt adhesive fibers ". In this method a fleece containing binding fiber to the melting temperature of the binding fiber heated up. The binding fibers melt. The melt collects preferred at the crossing points of the non-melting Carrier fibers and connects them together. By cooling the molten portions solidify and cause one durable strengthening of the nonwoven. The finished fleece  thus consists of the non-melting carrier fibers that their crossing points through the material of the melted Binding fibers are interconnected.

Die DE 30 07 343 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Faservlies, dessen Fasergut einem Bindungsprozeß mit Wärmebehandlung sowie einem Formungsprozeß mit nachfolgender Verfestigung der erlangten Form unterworfen wird, wobei min­ destens eine Teilmenge des Fasergutes aus Fasern aus wenigstens mantelseitig bindungswirksam schmelzbarem Werkstoff besteht und die Vlies-Teile in der Hitze formgepreßt werden, wobei die Wärmebehandlung des Bindungsprozesses und des Formungsprozesses gleichzeitig abläuft. Die dabei geforderte Temperaturbe­ ständigkeit des Faserkerns ist wichtig für den Ablauf des betreffenden Verfahrens. Durch das hier gezeigte Verfahren sind Isolierungen für Rohrleitungen, Bodenformteile für Automobile oder sehr elastische Formteile für Miederwaren herstellbar. Die Vliese werden im Durchlaufverfahren hergestellt und weisen demzufolge eine flächige Gestalt auf, wobei die Dicke des Vlieses begrenzt ist. Hieraus folgt die Notwendigkeit die Vlieszuschnitte zu stapeln, wenn Polsterkörper von größerer Dicke hergestellt werden sollen.DE 30 07 343 A1 shows a method for producing Molded parts made of non-woven fabric, the fiber material of which is a binding process with heat treatment and a molding process with subsequent Solidification of the shape obtained is subjected to, min at least a subset of the fiber material from fibers from at least consists of fusible material that binds to the jacket and the fleece parts are hot pressed, the Heat treatment of the bonding process and the molding process expires at the same time. The required temperature be The durability of the fiber core is important for the process of the relevant procedure. Through the process shown here Insulations for pipes, molded floor parts for automobiles or very elastic molded parts for corsetry. The Nonwovens are manufactured and shown in a continuous process consequently a flat shape, the thickness of the Fleece is limited. From this follows the necessity Stack non-woven blanks if the cushion body is larger Thickness to be produced.

Da zunächst Vliese zur Herstellung dieser Polster zu fertigen sind, ergibt sich ein umständliches Verfahren zu deren Herstel­ lung, wobei die verwendeten Kunststoffe bezüglich Toxizität und Rauchgasentwicklung im Brandfall ein ungünstiges Verhalten zeigen.First of all, nonwovens to manufacture these upholstery are a cumbersome process for their manufacture lung, the plastics used in terms of toxicity and Flue gas development in the event of fire is an unfavorable behavior demonstrate.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Verfahren zu vereinfachen und zugleich so zu gestalten, daß die Verwendung von Materialien ermöglicht wird, die im Brandfall ein günstiges Verhalten bezüglich Toxizität und Rauch­ gasentwicklung zeigen. Accordingly, the invention has for its object a genus to simplify the procedure and at the same time that the use of materials is made possible, which In case of fire a favorable behavior regarding toxicity and smoke show gas evolution.  

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is performed in a generic method by characterizing features of claim 1 solved. Advantage adhesive developments of the invention are in the subclaims specified.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und nachfol­ gend näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated by the drawing and follow explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Kopfpolster, Fig. 1, a head cushion,

Fig. 2 eine Form zur Herstellung eines Polsterkernes, Fig. 2 shows a mold for producing a cushion core,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Polsterkern mit Knotenpunkten und Fig. 3 shows a section of a cushion core with nodes and

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Polsterkern mit Schweißstellen. Fig. 4 shows a section of an upholstery core with welds.

Fig. 1 zeigt ein Kopfpolster 1 mit einem Polster­ kern 2, einer Umhüllung 3 und einem Stoffbezug 4. Das Polster 1 ist durch eine U-förmige Stütze 5 gehalten, die den Polsterkern 2 durchdringt. Der Kern 2 besteht aus relativ temperaturbeständigen Fasern 6, vorzugs­ weise aus Kunststoffasern. Derartige Polster können außer in der Luftfahrtindustrie auch in der Fahrzeug- und Möbelindustrie angewendet werden. Die einzelnen Fasern 6 sind innerhalb des Polsters 2 in vorzugsweise unregelmäßig verlaufenden räumlich gekrümmten Linien angeordnet, so daß diese bei Belastung des Polsters vorwiegend auf Biegung beansprucht werden. Infolge der Elastizität der Fasern 6 nimmt das Polster 2 nach Ent­ lastung immer wieder seine ursprüngliche Gestalt an. Das spezifische Gewicht der in Betracht kommenden Kunststoffe liegt etwa zwischen 1,1 und 1,5 g/cm3. Damit sind Polsterkerne herstellbar, die bei einem Raumgewicht von etwa 60 bis 200 kg/m3 die erforderli­ chen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Fig. 1 shows a head cushion 1 with a cushion core 2 , a covering 3 and a fabric cover 4th The cushion 1 is held by a U-shaped support 5 , which penetrates the cushion core 2 . The core 2 consists of relatively temperature-resistant fibers 6 , preferably made of plastic fibers. Such cushions can be used in the automotive and furniture industries in addition to the aerospace industry. The individual fibers 6 are arranged within the pad 2 in preferably irregularly extending, spatially curved lines, so that these are predominantly subjected to bending when the pad is loaded. Due to the elasticity of the fibers 6 , the cushion 2 always takes its original shape again after the load has been removed. The specific weight of the plastics in question is approximately between 1.1 and 1.5 g / cm 3 . Upholstery cores can thus be produced which have the required mechanical properties at a density of about 60 to 200 kg / m 3 .

Als Grundmaterialien zur Herstellung der Fasern 6 kom­ men unter anderen folgende Werkstoffe in Frage.The following materials can be used as basic materials for the production of the fibers 6 .

  • Extrudierte KunststoffeExtruded plastics
  • 1. Polyetheretherketon (PEEK).1. Polyether ether ketone (PEEK).
  • 2. Polyetherimid (PEI).2. Polyetherimide (PEI).
  • 3. Polyamidimid (PAI).3. Polyamideimide (PAI).
  • 4. Polyethersulfon (PES). 4. Polyethersulfone (PES).  
  • Nicht extrudierbare KunststoffeNon-extrudable plastics
  • 5. Aramid5. Aramid
  • 6. Polybenzimidazol (PBI).6. Polybenzimidazole (PBI).
  • 7. Polyakrylnitril (PAN).7. Polyacrylonitrile (PAN).

Fig. 2 zeigt eine Form 7 zum Herstellen von Polster­ kernen. Diese Form 7 besteht aus einer oberen Hälfte 8 und einer unteren Hälfte 9, die sich in der Teilungs­ ebene 10 berühren. Die Form 7 ist teilweise geschnit­ ten. Der gestrichelt dargestellte Hohlraum hat die Gestalt des herzustellenden Polsters 11. Die Hälften 8, 9 weisen Kühlkanäle 12 für eine Kühlflüssigkeit auf. Innerhalb der Form 7 sind zwei Düsen 13 und 14 angeord­ net, die je eine Vielzahl von kleinen Bohrungen 17 aufweisen, und in Richtung der Pfeile 15 und 16 ver­ schiebbar ausgeführt sind. Zur Herstellung eines Pol­ sters 11 wird ein geeigneter Kunststoff durch die Boh­ rungen 17 in den Hohlraum der Form 7 extrudiert. Dabei tritt eine Vielzahl plastischer Kunststoffäden in die Form 7 ein und wird durch eine gesteuerte Bewegung der Düsen 13, 14 in Richtung der Pfeile 15, 16 innerhalb der Form 7 gleichmäßig verteilt. Da die Form gekühlt wird, erstarren die Fäden zu ungleichmäßig verlaufenden räum­ lich gekrümmten Fasern 6. Durch Variation des Durchmes­ sers der Bohrungen 17 sowie des Anteils der Fasern 6 am Formvolumen kann die jeweils geforderte Beschaffen­ heit der Polster eingestellt werden. Da die Fasern 6 in der Form 7 erstarren, entspricht deren äußere Kon­ tur der äußeren Gestalt des herzustellenden Polster­ kerns 11, wenn dieser der Form 7 entnommen wird. Fig. 2 shows a mold 7 for the manufacture of upholstery cores. This shape 7 consists of an upper half 8 and a lower half 9 , which touch in the division level 10 . The shape 7 is partially cut. The cavity shown in dashed lines has the shape of the cushion 11 to be produced . The halves 8, 9 have cooling channels 12 for a cooling liquid. Within the form 7 , two nozzles 13 and 14 are angeord net, each having a plurality of small bores 17 , and are designed to slide in the direction of arrows 15 and 16 ver. To produce a Pol sters 11 , a suitable plastic is extruded through the holes 17 in the cavity of the mold 7 . A large number of plastic plastic threads enter the mold 7 and are evenly distributed within the mold 7 by a controlled movement of the nozzles 13, 14 in the direction of the arrows 15, 16 . Since the mold is cooled, the threads solidify to form unevenly spaced curved fibers 6 . By varying the diameter of the bores 17 and the proportion of fibers 6 in the mold volume, the required properties of the upholstery can be adjusted. Since the fibers 6 solidify in the mold 7 , their outer con form corresponds to the outer shape of the upholstery core 11 to be produced when it is removed from the mold 7 .

Fig. 3 zeigt in einem Ausschnitt aus einem Polster­ kern mit Fasern 6 eine weitere Ausgestaltung der Erfin­ dung. Diese besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Fasern 6 mit einem Überzug versehen werden, der diese als dünne Haut umgibt und an den Berührungsstellen der Fasern 6 Knoten 19 bildet. Der Überzug kann durch Tauchen oder Sprühen aufgetragen werden und besteht im allgemeinen aus einem geeigneten Harz, z. B. auf Polyimid-Basis. Es ist auch denkbar, daß als Überzugsmaterial ein Silicon-Elasto­ mer verwendet wird. Hierdurch wird die Wärmebeständig­ keit der Fasern 6 weiter erhöht. Es ist weiterhin denkbar, daß dem Überzug feuerhemmende Wirkstoffe ent­ haltende Mikrohohlkugeln beigemischt sind. Fig. 3 shows a section of a cushion core with fibers 6, a further embodiment of the inven tion. This consists in that, in the method according to the invention, the fibers 6 are provided with a coating which surrounds them as thin skin and forms nodes 19 at the points of contact of the fibers 6 . The coating can be applied by dipping or spraying and generally consists of a suitable resin, e.g. B. based on polyimide. It is also conceivable that a silicone elastomer is used as the coating material. As a result, the heat resistance speed of the fibers 6 is further increased. It is also conceivable that the coating of fire retardant active ingredients ent-containing hollow microspheres are added.

Fig. 4 zeigt in einem Ausschnitt eine weitere Ausge­ staltung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polsters. Hier sind die Fasern 6 an ihren Berührungsstellen miteinander verschweißt. Die Schweißstellen 20 ergeben sich automatisch, wenn die Eigentemperatur der Fasern nach dem Extrudieren hierzu ausreicht. Fig. 4 shows a detail of a further design of a cushion manufactured by the method according to the invention. Here the fibers 6 are welded together at their contact points. The welds 20 result automatically if the intrinsic temperature of the fibers is sufficient for this after the extrusion.

Eine Ausgestaltung des Formvorganges besteht darin, daß das Extrudieren von oben in eine oben offene Form erfolgt und die Form erst danach geschlossen wird. Auch hierbei führen die Düsen gesteuerte Bewegungen aus, um die Fasern gleichmäßig zu verteilen.An embodiment of the molding process consists of that extruding from above into an open-top mold takes place and the mold is only closed afterwards. Here too the nozzles perform controlled movements to distribute the fibers evenly.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können für die Fasern 6 des Polsterkerns unterschied­ liche Materialien verwendet werden.In a further embodiment of the invention, different materials can be used for the fibers 6 of the cushion core.

Weiterhin ist es denkbar, daß der Kern 2 innerhalb der Form 7 mit einer vorzugsweise aus einem Silikonmate­ rial bestehenden Haut versehen wird.Furthermore, it is conceivable that the core 2 is provided within the mold 7 with a skin preferably consisting of a silicone material.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines Polsterkernes (2), insbe­ sondere für einen Flugzeugsitz, bestehend aus räumlich gekrümmten, elastischen Fa­ sern (6), bei dem die Fasern (6) in eine Form (7) eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Material mit hoher Flammbeständigkeit und geringer Rauchgasent­ wicklung bestehende Fasern (6) in plastischem Zustand gleichmäßig innerhalb des Formvolumens verteilt und abgekühlt werden, und daß die Fasern (6) innerhalb der Form (7) durch eine von unten kommende Luftströmung bis zur Erstarrung in der Schwebe gehalten und gekühlt werden.1. A method for producing a cushion core ( 2 ), in particular for an aircraft seat, consisting of spatially curved, elastic Fa fibers ( 6 ), in which the fibers ( 6 ) are introduced into a mold ( 7 ), characterized in that a material with high flame resistance and low flue gas development existing fibers ( 6 ) are distributed in a plastic state evenly within the mold volume and cooled, and that the fibers ( 6 ) within the mold ( 7 ) by an air flow coming from below to solidification in the Suspend and be cooled. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fasern (6) mittels Extrudierdü­ sen (13, 14) in die Form (7) eingebracht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the fibers ( 6 ) by means of extrusion nozzles ( 13, 14 ) are introduced into the mold ( 7 ). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsen (13, 14) während des Extrudierens eine gesteuerte Relativbewegung gegenüber der Form (7) ausführen. 3. The method according to claim 2, characterized in that the nozzles ( 13, 14 ) perform a controlled relative movement with respect to the mold ( 7 ) during extrusion. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Form (7) durch ein innerhalb deren Wandung durch Kanäle (12) strömendes Kühlmittel gekühlt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mold ( 7 ) is cooled by a coolant flowing within its wall through channels ( 12 ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Form (7) horizontal geteilt ist und das Einbringen der Fasern (6) von oben in die oben offene Form (7) erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the shape ( 7 ) is divided horizontally and the introduction of the fibers ( 6 ) from above into the open top mold ( 7 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Form (7) eine Kühlflüssigkeit enthält, in die die Fasern (6) unmittelbar extrudiert werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mold ( 7 ) contains a cooling liquid into which the fibers ( 6 ) are extruded directly. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern (6) durch Tauchen oder Sprühen mit einem Überzug versehen werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the fibers ( 6 ) are provided with a coating by dipping or spraying.
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