DE4233827C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines formstabilen schlauchförmigen Kunststoff-Hohlprofils sowie ein solches Kunststoff-Hohlprofil und seine Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines formstabilen schlauchförmigen Kunst­ stoff-Hohlprofils. Weiterhin betrifft die Erfindung ein formstabiles schlauchförmiges Kunststoff-Hohlprofil und dessen Verwendung.

Formstabile schlauchförmige Kunststoff-Hohlprofile werden in Industrie und Technik auf mannigfaltige Art und Weise eingesetzt. Es handelt sich bei solchen Hohlprofilen zumeist um biegeelastische Schläuche, die beispielsweise als elastische Versteifungseinlagen für sogenannte Keder benutzt werden, die ihrerseits in der Polsterindustrie, insbesondere bei der Fertigung von Kraftfahrzeugsitzen, weitverbreitet Verwendung finden.

Die bekannten formstabilen schlauchförmigen Kunststoff- Hohlprofile werden aus thermoplastischem Kunststoff, bei­ spielsweise Polyester, extrudiert, vorzugsweise in Gestalt eines rohrförmigen Profils mit kreisrundem Querschnitt.

Diese Extrudate zeigen bei einem relativ scharfen Abknicken Ermüdungserscheinungen, d. h. die Rücksprungeigen­ schaft ist nicht mehr vollkommen. Häufig sind die bekann­ ten Kunststoff-Hohlprofile dieser Art auch zu steif und zeigen nur eine geringe Elastizität, insbesondere in radialer Richtung. Die Knickfestigkeit ist in aller Regel gering und es kommt bei kräftiger Knickung häufig zu einem unerwünschten "Weißbruch" des Profils. Schließlich ist es ein Nachteil der bekannten Kunststoff-Hohlprofile, daß sie, soweit sie in Textilbetrieben, beispielsweise in Polstereien, verarbeitet werden, nicht vernähbar sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den geschilderten Mängeln gattungsgemäßer Kunststoff-Hohlprofile abzuhelfen und ein solches Hohlprofil so auszubilden, daß es insbesondere in radialer Richtung von hoher Elastizität ist, auch bei relativ scharfer Knickung gute Rücksprungeigenschaften zeigt und gegebenenfalls auch vernähbar ist.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Herstellverfah­ ren dadurch gelöst, daß man in einer Rundstrickmaschine einen biegeschlaffen Kunststoff-Strickschlauch aus thermo­ plastischen, ein oder mehrere Monofile umfassenden Kunst­ stoff-Fäden herstellt und diesen biegeschlaffen Kunst­ stoff-Strichschlauch anschließend durch Erhitzung auf eine Temperatur, bei welcher die thermoplastischen Kunststoff- Fäden schrumpfen und oberflächlich aufschmelzen, in ein formstabiles, biegeelastisches Kunststoff-Hohlprofil ver­ wandelt.

Ein formstabiles schlauchförmiges Kunststoff-Hohlprofil gemäß der Erfindung besteht also als Ganzes aus einem durch Erhitzen stabilisierten, gestrickten Schlauch oder Rohr aus Kunststoff-Fäden.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des genannten Ver­ fahrens ist hinter dem Warenabzug einer Rundstrickmaschine eine Heizeinrichtung angeordnet, durch die der die Rund­ strickmaschine verlassende Strickschlauch in der gewünsch­ ten Querschnittsform hindurchläuft, wobei insbesondere zwischen dem Warenabzug der Rundstrickmaschine und der Heizeinrichtung eine Formeinrichtung angeordnet sein kann, die den die Rundstrickmaschine verlassenden Strickschlauch in eine gewünschte Querschnittsform bringt.

Das so hergestellte formstabile rohr- oder schlauchförmige Kunststoff-Hohlprofil eignet sich bevorzugt als Kederein­ lage für Polstereiartikel.

Aus der DE-22 62 645 A1 ist es bekannt, den Abschlußrand an der Spitze eines gestrickten Strumpfes dadurch laufma­ schensicher zu machen, daß dort vorhandene thermoplasti­ sche Fäden miteinander verschmolzen werden.

Aus der GB-631 456 A1 ist es bekannt, einen noch an den Nadeln einer Strickmaschine hängenden Strickschlauch im Bereich der Nadeln aufzuschmelzen, um die Form der Maschen zu stabilisieren.

In beiden vorgenannten Fällen verbleibt der Strumpf bzw. der Strickschlauch jedoch als biegeschlaffes, also nicht formstabiles Produkt erhalten.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor­ men der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Herstellung eines formstabilen schlauchförmigen Kunst­ stoff-Hohlprofils;

Fig. 2, 3, 4 verschiedene Ausführungsformen form­ stabiler schlauchförmiger Kunststoff- Hohlprofile unterschiedlichen Durch­ messers und unterschiedlicher Quer­ schnittsform;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Formeinrich­ tung entlang der Linie 5-5 in Fig. 1;

Fig. 6, 7 andere Querschnittsformen von erfin­ dungsgemäßen Kunststoff-Hohlprofilen und

Fig. 8 die Verwendung eines Kunststoff-Hohl­ profiles als Einlage in einem Keder.

In Fig. 1 ist der Bereich des sogenannten Warenabzugs 1 einer im übrigen nur schematisch angedeuteten, an sich bekannten Rundstrickmaschine 2 dargestellt. Bei der Rund­ strickmaschine 2 kann es sich beispielsweise um eine Maschine mit ortsfestem Nadelzylinder und umlaufendem Schloß handeln. Am (unteren) Warenauslaß-Ende der Strick­ maschine 1 tritt in üblicher Weise ein aus einzelnen Kunststoff-Fäden gefertigter Strickschlauch 3 aus. Die den Schlauch 3 bildenden Fäden bestehen aus thermoplastischem Material, beispielsweise Polyolefin, Polyester oder Poly­ amid.

Unter dem Warenabzug 1 der Rundstrickmaschine 2 ist eine Heizeinrichtung 4 ortsfest angeordnet, die von dem Kunst­ stoff-Strickschlauch 3 in Richtung des Pfeiles A durchlau­ fen wird. Die Heizeinrichtung 4 kann beispielsweise eine in einem zylindrischen Gehäuse angeordnete elektrische Heizwendel umfassen. In der Heizeinrichtung wird der Kunststoff-Strickschlauch 3 auf eine vorbestimmte Tempera­ tur aufgeheizt, die von den Materialeigenschaften des Schlauches sowie von den gewünschten Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften des Endprodukts abhängt.

Im Verlauf der Erhitzung des Strickschlauches 3 werden die ihn bildenden thermoplastischen Kunststoff-Fäden einer mehr oder weniger kräftigen Schrumpfung unterworfen. Gleichzeitig können die Kunststoff-Fäden zumindest ober­ flächlich erweichen und/oder leicht aufschmelzen und sich bei Verlassen der Heizeinrichtung 4 wieder verfestigen. Beide Effekte, nämlich die Schrumpfung und das zeitweise oberflächliche Aufschmelzen führen zu einer Stabilisierung und Verfestigung des Strickschlauches 3, so daß der zu­ nächst als biegeschlaffes Textilprodukt in die Heizein­ richtung 4 eintretende Strickschlauch nach dem Verlassen dieser Einrichtung als ein formstabiles schlauchförmiges Kunststoff-Hohlprofil 5 vorliegt, das nicht mehr biege­ schlaff ist, sondern eine gewisse Eigensteifigkeit erhal­ ten hat und Biegeelastizität zeigt.

Der Effekt der Schrumpfung und oberflächlichen Aufschmel­ zung des Strickschlauches 3 kann nach dem Verlassen der Heizeinrichtung 4 dazu führen, daß aus der durch die Maschen des Strickschlauches gebildeten, porösen Schlauch­ wand eine vollkommen geschlossene Wand entstanden ist, die aber immer noch die Struktur der ursprünglichen Maschen erkennen läßt, d. h. die Wand ist nicht glatt, sondern uneben und besitzt einen relativ großen Reibungswider­ stand. Immerhin führt die "Maschenstruktur" des Kunst­ stoff-Hohlprofiles 5 dazu, daß es stellenweise ziemlich dünn ist und vernäht werden kann. Häufig ist die Wand des Kunststoff-Hohlprofils 5 aufgrund der ursprünglichen Maschenstruktur jedoch porös.

Die Fig. 2 und 3 zeigen fertige Kunststoff-Hohlprofile kreisförmigen Querschnitts mit unterschiedlichen Durchmes­ sern. Der Durchmesser kann beispielsweise zwischen 3 und 20 mm liegen, wobei jedoch auch wesentlich größere Durch­ messer in Frage kommen.

Es wurde gefunden, daß das ursprünglich aus gestrickten Maschen bestehende Kunststoff-Hohlprofil hervorragende Rücksprungeigenschaften hat und auch bei scharfer Knickung keine Ermüdungserscheinungen und insbesondere keinen "Weißbruch" zeigt. Die Elastizität ist, wiederum beruhend auf der ursprünglichen Maschenstruktur, insbesondere auch in radialer Richtung sehr gut. Dabei ist das schlauchför­ mige Kunststoff-Hohlprofil formstabil und behält diejenige Querschnittsform bei, die es nach dem Verlassen der Heiz­ einrichtung 4 hat. Aufgrund seiner Biegeelastizität in Längsrichtung kann das Kunststoff-Hohlprofil aufgewickelt oder in Legetonnen verlegt werden.

Am einfachsten ist es, den Strickschlauch 3 mit derjenigen Querschnittsform durch die Heizeinrichtung 4 hindurchzu­ führen, mit der der Schlauch den Warenabzug 1 der Rund­ strickmaschine 2 verläßt. Dies ist in aller Regel die Kreisform, so daß normalerweise in der Heizeinrichtung schlauchförmige Hohlprofile mit kreisförmigem Querschnitt entstehen, wie sie in Fig. 2 und 3 dargestellt sind.

Man kann jedoch zwischen dem Warenabzug 1 und der Heizein­ richtung 4 auch eine Formeinrichtung anordnen, die den ursprünglich kreisförmigen Querschnitt des Strickschlau­ ches 3 zu anderen Querschnittsformen deformiert. Eine sol­ che Formeinrichtung ist in Fig. 1 zwischen dem Warenabzug 1 der Rundstrickmaschine 2 und der Heizeinrichtung 4 angedeutet und mit dem Bezugszeichen 6 versehen. Es handelt sich dabei - vgl. die Querschnittsansicht gemäß Fig. 5 - um einen Formkörper, der im Inneren des Strickschlauches 3 angeordnet und mit der Rundstrickma­ schine 2 fest verbunden ist. Im dargestellten Fall handelt es sich um einen Formkörper elliptischen oder ovalen Quer­ schnitts, der den Strickschlauch 3 entsprechend verdehnt. Mit dieser verdehnten Querschnittsform tritt der Strick­ schlauch 3 in die Heizeinrichtung 4 ein. Es entsteht auf diese Weise ein formstabiles schlauchförmiges Kunststoff- Hohlprofil 5 mit ebendieser Querschnittsform, die in Fig. 4 dargestellt ist.

Auf diese Weise lassen sich praktisch beliebige Quer­ schnittsformen der Kunststoff-Hohlprofile 5 erzielen. Die Fig. 6 zeigt ein mehr oder weniger rechteckiges Profil. In Fig. 7 ist eine kompliziertere Querschnittsform eines Kunststoff-Hohlprofils 5 dargestellt, die dadurch erreicht wird, daß man nicht nur im Inneren des ursprünglichen Strickschlauches 3 einen Formkörper (entsprechend dem Formkörper 6 in Fig. 5) anordnet, sondern mit komplemen­ tären Formkörpern auch von außen auf den daran entlang­ gleitenden Strickschlauch 3 einwirkt, bis die in Fig. 7 gezeigte Querschnittsform entsteht.

Der Strickschlauch 3 wird aus monofilen Kunststoff-Fäden gestrickt, wobei den Stricknadeln der Rundstrickmaschine 2 entweder ein einziges Monofil oder mehrere gebündelte, jedoch unverzwirnte Monofile zugeführt werden. Grundsätz­ lich ist jedoch auch eine Herstellung des Kunststoff-Hohl­ profils 5 aus verzwirnten thermoplastischen Kunststoff- Garnen möglich.

Die Fig. 8 zeigt eine Anwendung eines erfindungsgemäß gewonnenen formstabilen schlauchförmigen Kunststoff-Hohl­ profils 5 als Einlage in einem Keder 7, wie er bei Pol­ stereiartikeln, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, im Bereich von Nähten in an sich bekannter Weise vielfältig zum Einsatz kommt. Der Keder 7 umfaßt außer dem als "See­ le" dienenden Kunststoff-Hohlprofil 5 ein textiles, z. B. ebenfalls gestricktes Band 8, welches doppelt gefaltet ist und das Kunststoff-Hohlprofil 5 entlang der Faltung derart aufnimmt, daß zwei von diesem Profil 5 abstehende Lappen 9 entstehen, mit denen der Keder 7 in die Naht eines Pol­ stereiartikels in herkömmlicher Weise eingenäht wird. Bei dieser Verwendung eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Hohl­ profils kommen insbesondere dessen gute Rücksprungeigen­ schaften sowie gegebenenfalls eine Vernähbarkeit zum Aus­ druck. Wegen seiner hohen Elastizität kann das Profil 5 insbesondere auch in Rundungen mit relativ kleinem Krüm­ mungsradius verarbeitet werden. Die aufgrund der ursprüng­ lichen Maschenstruktur entstandene, relativ rauhe Ober­ fläche des Kunststoff-Hohlprofils 5 verhindert durch hohen Reibungswiderstand ein unerwünschtes Verschieben des Pro­ fils 5 im Keder 7. Die Lappen 9 können miteinander ver­ klebt werden, um ein Herausfallen des Profils 5 zu verhin­ dern.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen eines formstabilen, schlauchförmigen Kunststoff-Hohlprofils, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer Rundstrickmaschine einen biegeschlaffen Kunststoff-Strickschlauch aus thermoplastischen, ein oder mehrere Monofile umfassenden Kunststoff-Fäden herstellt und diesen biegeschlaffen Kunststoff- Strickschlauch anschließend durch Erhitzung auf eine Temperatur, bei welcher die thermoplastischen Kunst­ stoff-Fäden schrumpfen und oberflächlich aufschmelzen, in ein formstabiles, biegeelastisches Kunststoff-Hohlprofil verwandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Strickschlauch unmittelbar in sei­ ner aus der Rundstrickmaschine auslaufenden Gestalt erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kunststoff-Strickschlauch nach seinem Auslaufen aus der Rundstrickmaschine in eine bestimm­ te Querschnittsform bringt und diese Querschnittsform durch anschließendes Erhitzen stabilisiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastische Materialien Polyolefine, Polyester oder Polyamide verwendet.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Warenabzug (1) einer Rundstrickma­ schine (2) eine Heizeinrichtung (4) angeordnet ist, durch die der die Rundstrickmaschine verlassende Strickschlauch (3) in der gewünschten Querschnitts­ form hindurchläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strickschlauch (3) in seiner am Warenabzug (1) vorliegenden Querschnittsform durch die Heizein­ richtung (4) hindurchläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Warenabzug (1) der Rundstrickma­ schine (2) und der Heizeinrichtung (4) eine Formein­ richtung (6) angeordnet ist, die den die Rundstrick­ maschine verlassenden Kunststoff-Strickschlauch (3) in eine gewünschte Querschnittsform bringt.

8. Formstabiles, schlauchförmiges Kunststoff-Hohlprofil, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem durch Erhit­ zen stabilisierten, ursprünglich biegeschlaffen Strickschlauch (3) aus thermoplastischen Kunststoff- Fäden besteht, die ein oder mehrere Monofile umfassen.

9. Verwendung eines formstabilen schlauchförmigen Kunst­ stoff-Hohlprofils nach Anspruch 8 als Kedereinlage für Polstereiartikel.