DE4413445C2 - Verfahren zum Herstellen einer Luftmatratze mit einem als Pumpe wirkenden Teil und einem durch die Pumpe aufzupumpenden Teil - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer Luftmatratze mit einem als Pumpe wirkenden Teil und einem durch die Pumpe aufzupumpenden TeilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Luftmatratze
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Eine Luftmatratze mit diesen Merkmalen ist z. B. durch die WO
94/03089 A1 bekannt geworden. Bei der bekannten Luftmatratze kann
durch Öffnen der Einlaßöffnung durch diese Öffnung Luft in den Innen
raum des Pumpteils eintreten. Bei Zutritt von Luft nimmt das im
Pumpteil untergebrachte Treibmaterial an Volumen zu, bis der Pumpteil
einigermaßen mit Luft gefüllt ist. Jetzt wird z. B. durch den Fuß des
Benutzers der Pumpteil zusammengedrückt, wobei der Fuß die Einlaßöff
nung verschließt. Es gelangt nun Luft durch das Einweg-Auslaßventil in
den aufzupumpenden Teil. Dieser Pumpvorgang wiederholt sich so
lange, bis der aufzupumpende Teil etwas mehr, als im Endergebnis
erwünscht ist, aufgeblasen ist. Wird dann mit dem Pumpen aufgehört
und die Einlaßöffnung verschlossen, dann fließt ein Teil der Luft über
die kleine Öffnung in den Pumpteil zurück, bis in dem vom Pumpteil
und dem aufzupumpenden Teil gebildeten geschlossenen System der
gleiche Druck herrscht. Die Matratze ist damit gebrauchsfertig. Zum
Entleeren der Luftmatratze wird die Auslaßöffnung geöffnet. Durch
Zusammenrollen der Luftmatratze vom Pumpteil aus wird dann die Luft
sowohl aus dem Pumpteil als auch aus dem aufzupumpenden Teil ent
fernt, indem sie über die Auslaßöffnung austritt. Als Treibmaterial ist
ein zusammendrückbares Material zu verstehen, welches bei Luftzutritt an
Volumen zunimmt. Ein solches Material ist z. B. offenzelliges Kunst
schaummaterial.
Über die Herstellung der Matratze, insbesondere über das Einschweißen
der den Pumpteil vom aufzupumpenden Teil trennenden Wand, ist in der
genannten Druckschrift nichts ausgesagt.
In der US 45 74 026 ist die Herstellung eines Wasserbettes beschrieben,
bei welchem in eine Außenhülle eine Innenstruktur eingeschoben wird,
bevor die Außenhülle durch Schweißen verschlossen wird. Dabei besteht
die Innenstruktur aus einzelnen Zellen, die an einer Seite mit einer
oberen Haut verbunden werden. Jede Zelle weist eine sternförmige Haut
auf, die mit einer Hochfrequenzschweißmaschine in einem ersten
Schweißvorgang mit der oberen Haut und mit einer jede Zelle abdecken
den Deckelhaut verbunden wird. Anschließend wird das Werkzeug senk
recht zur Ebene des Wasserbettes entfernt. In einem zweiten Verfahrens
abschnitt wird mit einem weiteren Werkzeug eine rechteckige Außen
begrenzung der Zelle hergestellt, indem eine weitere Haut mit der
oberen Haut und der Deckelhaut verschweißt wird. Danach wird das
weitere Werkzeug ebenfalls senkrecht zur Ebene des Wasserbettes ent
fernt. Die so hergestellte Innenstruktur wird dann gewendet und in die
Außenhülle eingebracht. Ein Verschweißen der Innenstruktur mit der
oberen und unteren Deckhaut der Hülle findet nicht statt; vielmehr wird
eine Anpassung dieser Innenstruktur an die Form der Hülle dadurch
erreicht, daß sich unterhalb der oberen Hüllenhaut eine schwimmfähige
Schicht befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Matratze,
insbesondere das Einschweißen der Pumpteilwand, in besonders wirt
schaftlicher Weise zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen erreicht.
Durch die Einschaltung eines metallischen Werkzeugs zwischen die
Platten der Hochfrequenzschweißmaschine wird dafür gesorgt, daß über
dieses Werkzeug ein Stromfluß erfolgt, der eine Erwärmung und damit
ein Verschweißen der zwischen einer Platte und dem Werkzeug eingeleg
ten thermoplastischen Folien zur Folge hat. Nach dem Einschweißen der
Pumpteilwand wird das Werkzeug entfernt, und erst abschließend werden
die Ränder der Deckhäute miteinander verbunden.
Vorteilhafte Ausführungsformen des im Anspruch 1 beschriebenen Ver
fahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wichtig ist dabei vor allem, daß beim Anordnen des Pumpteils innerhalb
der Luftmatratze eine in der Draufsicht etwa rahmenförmige Folie und
ein ebenfalls etwa rahmenförmiges Werkzeug eingesetzt werden. In
diesem Fall muß das Werkzeug teilbar sein, weil es sonst nicht entfernt
werden könnte.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch den Pumpteil während des Einschweißvor
gangs;
Fig. 2 einen zur Fig. 1 senkrechten Schnitt durch den Pumpteil;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf eine zum Teil aufgeschnittene
Luftmatratze mit einem innerhalb der Matratze liegenden Pump
teil;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der zwischen den Deckhäuten
einzuschweißenden Pumpteilwand;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines in den Pumpteil einzusetzen
den Blocks des Treibmaterials;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des verwendeten Werkzeugs;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des aus dem in den Fig. 4 und 6
darstellten Elementen gebildeten Einsatzteils;
Fig. 8 die Draufsicht auf eine teilweise aufgeschnittene Matratze mit
einem in einer Ecke der Matratze angeordneten Pumpteil;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines in den Pumpteil einzusetzen
den Blocks des Treibmaterials;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht mit Darstellung der Lage der
Pumpteilwand vor dem Einschweißen;
Fig. 12 die Draufsicht auf die in Fig. 11 dargestellte Pumpteilwand; und
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Pumpteilwand mit dem darin
zu positionierenden Werkzeug.
In Fig. 1 ist das Einschweißen der Pumpteilwand 4 bei dem in den Fig.
1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt.
An der Außenseite der Deckhäute 1a und 1b der Luftmatratze 1 liegen
in Richtung der Pfeile bewegbare Platten 29 einer Hochfrequenzschweiß
maschine an. Zwischen den Deckhäuten befindet sich ein metallisches
Werkzeug 12 in Form eines Steges. An der Innenseite des Werkzeugs
12 liegt die aus einer thermoplastischen Folie bestehende Wand 4 an,
deren Ränder 4a oben und unten um die Ränder des Werkzeugs 12
umgestülpt sind. Die Ränder 4a liegen zwischen dem Werkzeug 12 und
der oberen Deckhaut 1a bzw. der unteren Deckhaut 1b. An der Ober
seite des Pumpteils 2 befindet sich eine in der Deckhaut 1a ausgebildete
Einlaßöffnung 9. Die Einlaßöffnung 9 kann ohne weiteres auch auf der
gegenüberliegenden Seite liegen.
Im Pumpteil 2 befindet sich ein Block 6 aus einem Treibmaterial,
insbesondere aus einem offenzelligen Schaumstoffkörper.
An beiden Seiten des Werkzeugs 12 ragen mit der Wand 4 verbundene
Steglaschen 5 heraus, die im weiteren Verlauf des Verfahrens noch
diagonal mit der oberen 1a bzw. unteren Deckhaut 1b verbunden wer
den. Die Steglaschen 5 dienen dazu, ein Einbeulen der Wand 4 bei
zunehmendem Druck im aufzupumpenden Teil zu verhindern.
Zur Vermeidung des Ausbeulens nach außen sind einander gegenüber
liegende Wände 4 durch eine Zuglasche 30 miteinander verbunden. Bei
Verwendung eines Blocks 6 des Treibmaterials muß dieser geteilt ausge
bildet sein.
Der zum Teil aufgebrochen gezeichnete Block 6 gibt den Blick auf die
Einlaßöffnung 10a eines Einweg-Auslaßventils in Form eines Folienventils
10 frei.
In Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung für das Ein
schweißen der Pumpteilwand 20 bei einem in einer Ecke der Luftmatrat
ze angeordneten Pumpteil dargestellt. Die Wand 20 besteht hierbei aus
zwei Folienstreifen, die an einem Längsrand durch eine Schweißnaht 20a
miteinander verbunden werden. Die Ränder der Folienstreifen über
greifen den oberen bzw. unteren Rand eines Werkzeugs 25. Zwischen
den Platten 29 und dem jeweiligen Rand des Folienstreifens liegt die
obere Deckhaut 17a bzw. die untere Deckhaut 17b. Deckhaut und Rand
des Folienstreifens werden jeweils durch eine Schweißnaht 24 miteinander
verbunden.
Zu Einlaßöffnung 23 gehört ein nicht dargestellter Verschlußkörper.
Mit der Schweißnaht 20a wird zugleich das freie Ende einer Zuglasche
30 befestigt, die durch einen Schlitz 32 im Werkzeug 25 hindurchgeführt
ist. Beim Herstellen der Schweißnaht 19 wird das andere Ende der
Zuglasche 30 mit dem Rand der Luftmatratze 1 in einigermaßen gestraff
ter Lage der Zuglasche 30 verschweißt. Die Zuglasche 30 weist in
ihrem mittleren Bereich Löcher 31 auf.
Wie Fig. 3 zeigt, sind bei einer Anordnung des Pumpteils 2 innerhalb
der Luftmatratze die Ränder der Deckhäute 1a und 1b mit einer um
laufenden Seitenwand 3 der Luftmatratze durch Schweißnähte 3a ver
bunden. Der Pumpteil 2 ist nahe dem Rand der Luftmatratze angeord
net, damit der Benutzer beim Pumpen mit einem Bein auf der Erde
stehen kann.
Fig. 4 zeigt die Wand 4 des Pumpteils 2 in der Konfiguration, wie sie
sich nach dem Aufpumpen der Luftmatratze 1 darstellt. Die Ränder 4a
der Wand 4 sind mit der oberen Deckhaut 1a bzw. mit der unteren
Deckhaut 1b verbunden, ebenfalls die freien Ränder der Zuglaschen 5.
Die kleine Öffnung 11 sorgt für eine geringe Rückströmung der Luft, um
den gewünschten Druckausgleich zwischen dem Pumpteil 2 und aufzu
pumpenden Teil herzustellen.
Der in Fig. 5 dargestellte Block 6 hat eine mittlere, der Einlaßöffnung
9 gegenüberliegende durchgehende Ausnehmung 7, die dafür sorgt, daß
die Einlaßöffnung 9 nicht ungewollt durch den Block 6 verschlossen
werden kann. Angedeutet ist in dieser Figur auch die Teilung des
Blocks 6 bei Verwendung der Zuglasche 30.
Das in Fig. 6 dargestellte Werkzeug 12 ist längs einer senkrecht zur
späteren Ebene der Luftmatratze 1 verlaufenden Ebene geteilt. In den
beiden Teilen befinden sich jeweils Teile der Schlitze 15 für das Hin
durchführen der Steglaschen 5. Die Teile des Werkzeugs 12 sind durch
Bolzen 13 an den Stirnflächen des einen Teils und durch entsprechende
Löcher 14 in der Stirnfläche des anderen Teils gegeneinander zentrierbar.
Die Bohrung 16 dient zum Hindurchführen des Folienventils 10.
Fig. 7 zeigt das aus Wand 4 und Werkzeug 12 gebildete Einsatzteil, wie
es zwischen die Deckhäute 1a und 1b eingebracht wird. Besonders
deutlich ist hier zu sehen, wie die Ränder 4a der Wand 4 um die
Ränder des Werkzeugs 12 umgestülpt sind. Die umgestülpten Ränder 4a
sind leicht deformierbar; so daß sich für das Entfernen des Werkzeugs
12 keine Schwierigkeiten ergeben.
Gemäß Fig. 8 ist der hier mit 18 bezeichnete Pumpteil in der Ecke
eines Luftmatratzenabschnitts 17 angeordnet. Die obere Deckhaut 17a
und die untere Deckhaut 17b sind am Rand durch eine umlaufende
Schweißnaht 19 miteinander verbunden, wobei die verbundenen Deckhäu
te zugleich Teile der Seitenwand des Pumpteils 18 bilden. Die Einlaß
öffnung 23 befindet sich in der oberen Deckhaut 17a, was besonders aus
Fig. 9 zu ersehen ist. Dort ist auch die Schweißnaht 24 dargestellt, an
der die Pumpteilwand 20, mit den Deckhäuten 17a und 17b verbunden
ist.
Fig. 10 zeigt den in den Pumpteil 18 einzusetzenden Block 21 des
Treibmaterials, der wie der Block 6 in Fig. 5 eine Ausnehmung 22
aufweist und bei Verwendung einer Zuglasche 13 geteilt ist. Der Block
21 wird zweckmäßigerweise erst nach dem Einschweißen der Wand 20 in
den Pumpteil 18 eingesetzt. Dies ist möglich, weil der Pumpteil 18 vor
dem Herstellen der Schweißnaht 19 seitlich offen ist.
In Fig. 11 ist gezeigt, daß die Wand 20 aus zwei an einer Längsnaht
durch eine Schweißnaht 20a miteinander verbundenen Folienstreifen
besteht. Längs der Schweißnaht 24 ist die Wand 20 mit den Deckhäu
ten 17a und 17b verbunden. An dieser Schweißnaht 24 sind beim
Schweißvorgang innen die Ränder des Werkzeugs 25 positioniert.
Aus Fig. 12 ist zusätzlich zu ersehen, daß die Breite der die Wand 20
bildenden Folienstreifen in dem Übergangsbereich 26 zum von der
Schweißnaht 19 definierten Rand der Luftmatratze abnimmt, was dem
Abnehmen der Höhe der Luftmatratze in aufgepumptem Zustand ent
spricht. In diesem Bereich haben die Folienstreifen eine Soll-Dehnstelle
27 in Form eines kurzen Einschnitts mit kleiner Bohrung, um ein Ein
reißen der sehr dünnen Folienstreifen zu verhindern.
Die freien Enden der Folienstreifen werden mittels der Schweißnaht 19
miteinander verschweißt. An dieser Stelle liegen bei der Herstellung der
Schweißnaht 19 also vier Folien aufeinander, nämlich die Deckhäute 17a
und 17b sowie die die Wand 20 bildenden Folienstreifen.
Durch den Abstand 28 zwischen Schweißnaht 24 und Schweißnaht 20a
wird die Höhe der aufgepumpten Luftmatratze bestimmt, denn beim
Aufpumpen werden die Folienstreifen ausgerichtet, und der zweifache
Abstand 28 entspricht dann dem Abstand der Deckhäute 17a und 17b.
Durch Variierung des Abstandes 28 kann also die Höhe der aufgepump
ten Matratze bestimmt werden.
Aus Fig. 12 geht ebenso wie aus Fig. 13 hervor, daß ein Ende einer
Zuglasche 30 durch die Schweißnaht 20a an der Pumpteilwand 20 festge
legt wird.
In Fig. 13 ist durch die Pfeile 33 dargestellt, in welcher Weise das
Werkzeug zwischen die Folienstreifen der Wand 20 eingebracht und nach
dem Einschweißen der Wand 20 zwischen die Deckhäute 17a und 17b
wieder entfernt wird.
Claims (15)
1. Verfahren zum Herstellen einer Luftmatratze, die folgende Merkmale
aufweist:
die Luftmatratze hat einen als Pumpe wirkenden Teil und einen aufzupumpenden Teil;
der Pumpteil weist eine verschließbare Einlaßöffnung auf und ist über ein Einweg-Auslaßventil an den aufzupumpenden Teil angeschlossen;
im Pumpteil ist ein Treibmaterial untergebracht; in der den Pumpteil vom aufzupumpenden Teil trennenden Wand ist eine kleine Öffnung für die geringe Rückströmung der Luft von dem aufzupumpenden Teil in dem Pumpteil unterge bracht;
in der den Pumpteil vom aufzupumpenden Teil trennenden Wand ist eine kleine Öffnung für die geringe Rückströmung der Luft von dem aufzupumpenden Teil in dem Pumpteil unterge bracht;
in dem aufzupumpenden Teil ist eine verschließbare Auslaßöff nung angeordnet;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
zwischen einer oberen und einer unteren ebenen Platte (29) einer Hochfrequenzschweißmaschine werden die obere Deckhaut (1a) und die untere Deckhaut (1b), beide aus thermoplastischem Material bestehend, der Luftmatratze (1) eingebracht;
zwischen die obere Deckhaut (1a) und die untere Deckhaut (1b) wird ein längs einer lotrechten Ebene teilbares, metallisches Werkzeug (12) in Form einer senkrecht zur Fläche der Luftma tratze (1) verlaufenden Stegs eingebracht, wobei der obere und der untere Rand dieses Werkzeugs (12) vom Rand der ebenfalls aus thermoplastischem Material bestehenden Wand (4) des innerhalb der Luftmatratze (1) angeordneten Pumpteils (2) überdeckt werden;
unter Zusammendrücken der Platten (29) und unter deren Anschluß an eine Hochfrequenzquelle wird die Wand (4) oben und unten mit der oberen Deckhaut (1a) bzw. der unteren Deckhaut (1b) verschweißt;
nach dem Verschweißen wird das Werkzeug (12) parallel zur Ebene der Deckhäute entfernt;
schließlich wird die Luftmatratze (1) an ihren Rändern ver schlossen.
die Luftmatratze hat einen als Pumpe wirkenden Teil und einen aufzupumpenden Teil;
der Pumpteil weist eine verschließbare Einlaßöffnung auf und ist über ein Einweg-Auslaßventil an den aufzupumpenden Teil angeschlossen;
im Pumpteil ist ein Treibmaterial untergebracht; in der den Pumpteil vom aufzupumpenden Teil trennenden Wand ist eine kleine Öffnung für die geringe Rückströmung der Luft von dem aufzupumpenden Teil in dem Pumpteil unterge bracht;
in der den Pumpteil vom aufzupumpenden Teil trennenden Wand ist eine kleine Öffnung für die geringe Rückströmung der Luft von dem aufzupumpenden Teil in dem Pumpteil unterge bracht;
in dem aufzupumpenden Teil ist eine verschließbare Auslaßöff nung angeordnet;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
zwischen einer oberen und einer unteren ebenen Platte (29) einer Hochfrequenzschweißmaschine werden die obere Deckhaut (1a) und die untere Deckhaut (1b), beide aus thermoplastischem Material bestehend, der Luftmatratze (1) eingebracht;
zwischen die obere Deckhaut (1a) und die untere Deckhaut (1b) wird ein längs einer lotrechten Ebene teilbares, metallisches Werkzeug (12) in Form einer senkrecht zur Fläche der Luftma tratze (1) verlaufenden Stegs eingebracht, wobei der obere und der untere Rand dieses Werkzeugs (12) vom Rand der ebenfalls aus thermoplastischem Material bestehenden Wand (4) des innerhalb der Luftmatratze (1) angeordneten Pumpteils (2) überdeckt werden;
unter Zusammendrücken der Platten (29) und unter deren Anschluß an eine Hochfrequenzquelle wird die Wand (4) oben und unten mit der oberen Deckhaut (1a) bzw. der unteren Deckhaut (1b) verschweißt;
nach dem Verschweißen wird das Werkzeug (12) parallel zur Ebene der Deckhäute entfernt;
schließlich wird die Luftmatratze (1) an ihren Rändern ver schlossen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die um
laufende Wand (4) zumindest an zwei einander gegenüberliegenden
Seiten Steglaschen (5) aufweist, die durch Schlitze (15) in dem
Werkzeug (12) hindurchgesteckt werden und in diagonaler Richtung
mit der oberen Deckhaut (1a) bzw. mit der unteren Deckhaut (1b)
verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
mit einer Seite der Wand (4) verbundenes Folienventil (10) durch
eine Öffnung (16) in einer Seitenwand des Werkzeugs (12) hindurch
gesteckt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß als Treibmaterial ein Block (6) vor dem Einschweißen der
Wand (4) eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß das Treibmaterial in Form von kleinstückigem Material
oder in Form von einen Block bildenden Schichten durch die Ein
laßöffnung (9) in den Pumpteil (2) eingebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Randabschluß der Luftmatratze (1) durch eine zwischen
die Ränder der oberen Deckhaut (1a) und der unteren Deckhaut
(1b) eingeschweißte Seitenwand (3) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
umlaufende Randschweißnaht (3a) zugleich die Befestigung der freien
Ränder von Steglaschen (5) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß die gegen das Innere der Luftmatratze (1) gerichteten
Steglaschen (5) durch ein besonderes, gegebenenfalls mit dem Werk
zeug (12) verbundenes Zusatzwerkzeug mit der oberen (1a) und der
unteren Deckhaut (1b) zusammen mit dem Einschweißen der Wand
(4) verschweißt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß gegenüberliegende Abschnitte der Wand (4) miteinander
durch eine Zuglasche (30) verbunden werden, welche den gegen
seitigen Abstand dieser Abschnitte festlegt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein L-
förmig ausgebildetes Werkzeug (25) verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der
Form des Werkzeugs (25) angepaßte, aus zwei an einem Längsrand
durch eine Schweißnaht (20a) miteinander verbundene Folienstreifen
bestehende Pumpteilwand (20) eingeschweißt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
die Folienstreifen das Folienventil (10) eingeschweißt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Enden der Pumpteilwand (20) durch die die
Ränder der oberen und unteren Deckhaut miteinander verbindenden
umlaufenden Schweißnaht (19) verschweißt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Abschnitt der den Pumpteil (18) vom aufzupum
penden Teil trennenden Wand (20) innen mit einer Zuglasche (30)
verbunden wird, deren anderes Ende im Rand der Luftmatratze
fixiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zuglasche (30) mit der Wand (20) über die Schweißnaht (20a)
verbunden wird, welche die die Wand (20) bildenden Folienstreifen
miteinander verbindet, und daß die Zuglasche (30) mit dem Rand
der Luftmatratze über die Schweißnaht (19) verbunden wird, welche
die Deckhäute (17a, 17b) miteinander verbindet.
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GB (1) | GB2288567B (de) |
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