DE69012155T2

DE69012155T2 - Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen zellularer Gegenständen aus Latexschaum und dergleichen.

Info

Publication number: DE69012155T2
Application number: DE69012155T
Authority: DE
Inventors: Ferdinando Ferraro
Original assignee: Sapsa Bedding SRL
Current assignee: Sapsa Bedding SRL
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: DK171464B1; DE69012155D1; IT8919239A0; EP0380963B1; IT1229513B; DK24790D0; ATE111021T1; ES2063843T3; EP0380963A1; DK24790A

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Zellenprodukten aus Latexschaum oder dergleichen und insbesondere auf die Herstellung von Zellenmatratzen und Zellenkissen gerichtet.
Zur Herstellung von Zellenprodukten aus Latexschaum sind bereits verschiedene Verfahren bekannt.
Die bekannten Verfahren basieren insbesondere im wesentlichen auf der Verwendung von Formen, die von einem Behälter und einem Deckel gebildet werden, dessen Innenfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen ist, die der Form der Zellen des gewünschten Produkts entsprechen.
Der mit Latexschaum gefüllte Hohlraum der Form wird durch Umwälzen von Dampf unter Druck in geeigneten Lufträumen erhitzt, um die für den Vulkanisierprozeß erforderliche Wärme entweder auf die Metallwände um dem Schaum herum oder auf die Metallvorsprünge durch den Schaum zu übertragen.
Auf das Öffnen der Form folgend wird dann das vulkanisierte Produkt von Hand von den verschiedenen Vorsprüngen entfernt.
Unglücklicherweise ergibt sich, daß das Endprodukt nicht ausreichende Eigenschaften hinsichtlich Kapazitätsbelastung oder Lebensdauer hat, was zum großen Teil auf eine mögliche unzureichende Vulkanisierung einiger Teile im Inneren der schwammigen Masse zurückzuführen ist.
In den erwähnten Formen sind die von den Oberflächen der Vorsprünge begrenzten Hohlräume am Boden durch eine geeignete Platte verschlossen, die nicht ausreichend dicht schließt und ermöglicht, daß während der Vulkanisierung überhitzter Dampf in die Hohlräume eintritt.
Am Ende des Zyklus wird dann der in einige Vorsprünge eintretende Dampf in Kondensat umgewandelt, was die negative Konsequenz hat, daß in der Form einige Vorsprünge entstehen, die Hohlräume haben, die wenigstens teilweise mit Dampfkondensat besetzt sind, während andere Vorsprünge auf ihrer Innenseite frei von Kondensat sind.
Bei dem darauffolgenden Arbeitszyklus erhitzen dann, wie leicht einsehbar ist, die unterschiedlichen Vorsprünge die umgebende Schaummasse, in welche sie eindringen, in unterschiedlicher Weise, was eine unterschiedliche Vernetzung von einer Zone zur anderen zur Folge hat mit dem Nachteil, daß lokal weniger ausgehärtete Zonen erzeugt werden, d. h. Zonen, die stärker Rissen ausgesetzt sind, beispielsweise in einer Zellenmatratze als Folge verschiedener Faltzyklen.
Darüber hinaus sind die Formungsverfahren nicht für die Herstellung von Zellenprodukten unterschiedlicher Abmessungen geeignet.
Das Bedürfnis nach Zellenmatratzen, beispielsweise mit einer Dicke die größer ist als die einer vorhergehenden Produktion, erfordert die Rückkehr zu einem höheren Formbehälter, damit die Form Schaum mit einem höheren Pegel aufnehmen kann.
Gewöhnlich wird auch eine genau bestimmte Kapazitätsbelastung der Matratze unter Verwendung einer speziellen Geometrie der in der Schaummasse vorhandenen Zellen gefordert.
Will man deshalb die Kapazitätsbelastung bei den Matratzen unterschiedlicher Höhe nicht ändern, muß man die Höhe der verschiedenen Vorsprünge ändern, also die Form ersetzen, um nicht die Dicke der kontinuierlichen Schicht ändern zu müssen, die im oberen Teil der Matratze vorhanden ist.
Die Änderung der Form, um einem weiten Bereich von Anforderungen zu genügen, schließt jedoch den Nachteil von hohen oder irgendwie nicht gewünschten Anlagenkosten ein.
Bekannt ist ferner auch ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Produkten aus Latexschaum ohne Zellen.
Der bekannte Prozeß wird dadurch verwirklicht, daß auf einem sich kontinuierlich bewegenden Stahlband eine Schaumschicht angeordnet ist, die allmählich vulkanisiert wird, indem sie durch einen mit unter Druck stehendem Dampf erhitzten Tunnel hindurchläuft. Beim Austritt aus dem Vulkanisator wird die fortlaufende Schicht quer zu ihrer Länge in mehrere Einzelstücke zerschnitten, die dann einer Trocknung unterworfen werden, um Seifen und ähnliche Substanzen abzuziehen, die üblicherweise der Latexmischung am Anfang zugesetzt werden.
Der genannte Prozeß wird zur Herstellung von Schichten aus Latexschaum mit stark reduzierter Dicke, insbesondere 4 bis 5 cm, verwendet und läßt sich zur Herstellung von Matratzen nicht einsetzen, die gewöhnlich Dicken zwischen 14 und 18 cm haben.
Beim Fehlen von Vorsprüngen aus Metall, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit den Formen für Zellenprodukte erwähnt wurden, ist der überhitzte Dampf für sich allein nicht in der Lage, Wärme auf die konsistenten Massen des schwammigen Materials in der Tiefe zu übertragen.
Darüber hinaus kann sich bei dem beschriebenen Verfahren der Nachteil ergeben, daß sich eine unerwünschte Einprägung der gerade gebildeten Außenschicht des Schaums ergibt, bevor er in den Tunnel gelangt, und zwar aufgrund einer in der äußeren Umgebung vorhandenen Substanz, die auf die Schicht fällt, und insbesondere aufgrund der Umformung des aus dem Tunnel entweichenden Dampfs in die Form von Kondensattropfen.
Aus der US-A-3 076 226 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung kontinuierlicher Bahnen aus gehärtetem Schaumkautschuk bekannt, bei welchem eine Vielzahl von Zellen gebildet wird, die auf der Schichtoberfläche der kontinuierlichen Bahn offen sind. Diese Zellen erhält man durch Gießen des Schaummaterials auf ein Förderband, das mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen ist. Nach dem Härten streift ein Überführungsförderer den Schaum von dem Förderband entsprechend einer geneigten Richtung.
Aus der US-A-3 076 226 ist im Detail eine Vorrichtung bekannt, die ein Endlosband aufweist, das mit einem Muster von Vorsprüngen versehen ist und sich auf einer Endlosbahn bewegt. Wenn sich das Band bewegt, wird einem hin und her quer über das Band bewegten Stutzen kontinuierlich Latex zugeführt und auf dem Band abgelegt, der die Vorsprünge bedeckt. Danach wird der Schaum weiter auf dem Band durch einen herkömmlichen Härteofen transportiert, aus dem er als eine kontinuierliche Bahn aus gehärtetem Schaumkautschuk austritt. Nach dem Härten wird der Schaum fortschreitend von dem Band getrennt, wodurch die Vorsprünge von der gehärteten Bahn aus geschäumtem Latex abgestreift werden. Anschließend kann der Schaum gewünschtenfalls in Bahnen geschnitten werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, bei denen alle vorstehend genannten Nachteile beseitigt sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahrung zur Herstellung von Zellenprodukten, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugt zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß die Ablegefläche kontinuierlich vorwärtsbewegt wird und daß die Vielzahl von Zellen senkrecht zu den Flächen der Schicht ausgeformt wird.
Als Alternative zu dem oben erwähnten kann sich das Verfahren dadurch auszeichnen, daß die Ablegefläche mit einer intermittierenden Bewegung vorwärtsbewegt wird und daß eine Vielzahl von Zellen senkrecht zu den Flächen der Schicht ausgeformt wird, wenn die Fläche stillsteht.
Das Vulkanisieren kann dadurch ausgeführt werden, daß den Zellen auf irgendeine Weise Wärme zugeführt wird, unter anderem mittels eines Heizfluids, beispielsweise vorzugsweise Dampf unter Druck.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Anlage zur Herstellung von Zellenprodukten, wie sie in Anspruch 6 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung läßt sich anhand der nachstehenden, ins einzelne gehenden Beschreibung leichter verstehen, die ein nicht begrenzendes Beispiel unter Bezugnahme auf die Figuren der beiliegenden Zeichnungsblätter ist, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer kontinuierlichen Schicht ist, die mittels der Anlage gemäß der Erfindung erhalten wird,
Fig. 2 ein Darstellungsschema einer Anlage zur Herstellung der kontinuierlichen Schicht von Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine Teilseitenansicht der Einrichtung zum Formen der Zellen der kontinuierlichen Schicht von Fig. 1 ist,
Fig. 4 eine Teilansicht des Elements zum Fördern der Ausformeinrichtung von Fig. 3 ist,
Fig. 5 eine Teilansicht des Ineinandergreifens eines gezahnten Rades mit der Einrichtung zum Fördern der Ausformeinrichtung ist,
Fig. 6 und 7 zwei Schnitte längs der Linien VI-VI und VII-VII von Fig. 3 zeigen und
Fig. 8 eine Teilseitenansicht der Antriebseinrichtung zum Absenken der Vorsprünge für das Ausformen der Zellen der kontinuierlichen Schicht von Fig. 1 ist.
Es wird nun die Anlage zum Herstellen einer kontinuierlichen Schicht 1 beschrieben. Die kontinuierliche Schicht 1 ist in einzelne Matratzen aufteilbar, die mit Zellen 2 versehen sind und außen und innen durch Flächen 3 und 4 und seitlich durch die Seiten 5 und 6 begrenzt sind.
Fig. 2 zeigt in einem Schema eine Anlage 7 zum Herstellen der kontinuierlichen Schicht 1 von Fig. 1.
Die Anlage 7 hat ein Kautschukförderband 8, das sich kontinuierlich zwischen zwei Stationen vorwärtsbewegt, nämlich einer ersten Station 9 bzw. einer zweiten Station 10, eine Vorrichtung 12 zum Anordnen der Schaumschicht in der Nähe der ersten Station, einen Tunnelvulkanisator 13, der unter Druck stehenden Dampf nutzt, eine Einrichtung 14 zum Ausformen der Zellen 2 und eine Einrichtung zum Aktivieren der Ausformeinrichtung, die nachstehend erläutert wird. Das Förderband läuft um Scheiben 11, 11'.
Wie deutlich in Fig. 2 gezeigt ist, hat das Förderband 8 zwischen den Stationen 9 und 10 Lippen 8', die nach oben durch die Wirkung von Rollen 15 und 16 umgeformt werden, die sich im Leerlauf um ihre Drehachsen drehen.
Die Lippen 8' bilden die seitlichen Wände zur Begrenzung der Seiten 5 und 6 der kontinuierlichen Schicht 1.
Die Formeinrichtung 14 in allgemeiner Ausgestaltung nach der vorliegenden Erfindung wird hauptsächlich von einer Basisfläche 17, die Teil eines Ringaufbaus ist, der kontinuierlich mittels einer Dreheinrichtung rotiert, von einer Antriebsdreheinrichtung 19 und einer angetriebenen Dreheinrichtung 20 sowie durch im wesentlichen konische Vorsprünge 21 gebildet, die von der Basisfläche 17 vorstehen und innere Hohlräume aufweisen, die auf der Basisfläche selbst münden.
Gemäß einer Ausführungsform hat die Formeinrichtung 14 (Fig. 3) eine Vielzahl von starren Platten 22, von denen jede vorstehenden Vorsprünge 21 aufweist, einen Förderer 23, der zwischen zwei Dreheinrichtungen angeordnet ist, die als gezahnte Räder wiedergegeben sind, Einrichtungen zum Bewegen der Platten 22 zum Förderer 23, Bewegungseinrichtungen des Förderers zum Bewegen der Platten 22 zwischen einer ersten und einer zweiten Station, Einrichtungen zum Antreiben und Führen der Platten, um sie allmählich an die Vorsprünge 21 anzunähern und von der Fläche zu trennen, wo der Latexschaum gelegt wird.
Vorzugsweise wird der Förderer 23 von einer Vielzahl von Leisten 24 gebildet, die unabhängig voneinander und nebeneinander angeordnet sind. Die Leisten sind seitlich mit Gelenkstößen 25 von zwei Ketten verbunden, von denen eine mit dem Bezugszeichen 26 in Fig. 4 gezeigt ist.
Die seitlichen Ketten bilden die Bewegungseinrichtung des Förderers 23. Jede Kette kämmt mit zwei gezahnten Rädern, nämlich einem treibenden gezahnten Rad und einem angetriebenen gezahnten Rad.
Jede Kette 26 (Fig. 4) wird von Gliedern 27 gebildet, die miteinander über die Gelenkstöße 25 verbunden sind. Im einzelnen wird jedes Gelenk 27 von zwei Bügeln 28 gebildet, die voneinander durch die Gelenkstöße 25 getrennt sind, mit denen sie scharnierartig verbunden sind.
Die Glieder 27 bilden hohle Räume, auf deren Innenseite die Zähne 29 eines jeden gezahnten Rads während des Umlaufs der Ketten auf den gezahnten Rädern (Fig. 5) laufen.
Darüber hinaus haben die Leisten 24 des Förderers 23 an den geeigneten Seiten Verlängerungen 30 der Gelenkstöße 25, die in geeignete Führungen 31 des festgelegten Aufbaus (Fig. 6, 7) eingeführt sind.
Die Einrichtungen zum Verbinden der Platten 22 mit dem Förderer 23 (Fig. 6, 7) haben wenigstens ein Paar von Schäften 32, die von der Oberfläche jeder Platte 22 vorstehen, die der Oberfläche gegenüberliegt, von der die Vorsprünge 21 abstehen, sowie entsprechende Löcher 33, die von den erwähnten Schäften durchquert werden und die an den Leisten 24 des Förderers 23 erhalten werden.
Die freien Enden der Schäfte 32 sind mit Anschlagteilen 34 versehen, die eine Fläche haben, die größer ist als die der Löcher 33, die von dem Schaft überquert wird.
Vorzugsweise können die Anschlagteile von einer Gewindescheibe gebildet werden, die auf den Schaft geschraubt werden kann, um aufgrund ihrer Fähigkeit, mehr oder weniger nach unten zu gehen, die Tiefe der Zelle 2 zu variieren, die in der Schaumschicht ausgebildet wird (Fig. 1).
Die Antriebseinrichtung der Platte 22 hat an ihrem Umlauf seitliche Stifte 35 und genutete Führungen 36 für die Aufnahme der Stifte 35.
Die Führungen 36 sind zwischen dem Ausgang des angetriebenen gezahnten Rads 20 und der Oberfläche zum Ablegen des Schaums, die von dem Förderband 8 gebildet wird, beziehungsweise zwischen der Oberfläche zum Ablegen des Schaums und dem Eintritt des angetriebenen gezahnten Rads, angeordnet.
Fig. 8 zeigt eine der seitlichen Führungen der Einrichtung zum Aktivieren der Platten.
Die Führung ist zwischen dem angetriebenen gezahnten Rad 20 und der Oberfläche des Förderbands 8 angeordnet. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist der seitliche Stift 35 jeder Platte 22 in die entsprechende Nut der Führung 36 eingeführt und läuft längs einem allmählichen Neigungsabschnitt zwischen dem gezahnten Rad 20 und der Ablegefläche des Schaums.
Nun wird die kontinuierliche Herstellung der Zellenschaumschicht beschrieben, die in eine Vielzahl von Stücke unterteilbar ist, um eine Vielzahl von Zellenmatratzen zu bilden.
In den Schritten vor der Fertigung der Schaumschicht werden sowohl das Förderband, welches die Ablegefläche bildet, als auch der Ringaufbau, auf dem die Einrichtung zum Ausformen der Zellen in der Schicht angeordnet ist, in Drehung versetzt. Der Ringaufbau wird mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit wie das Förderband aktiviert und so angeordnet, daß er in dem Abschnitt tangential zum Band ist, der zwischen den Stationen 9 und 10 vorhanden ist (Fig. 1).
Dann wird die Schaumschicht in unmittelbarer Nähe der Station 9 mittels der Vorrichtung 12 abgelegt, die in bekannter Weise mit einem Schauminjektor versehen ist, der quer zur Vorschubrichtung des Kautschukförderbands 8 angeordnet ist, einmal in einer Richtung, einmal in der entgegengesetzten Richtung.
Die Höhe der Schicht wird durch ein Nivellierelement reguliert, das als Abstreifer 12' bekannt ist und unmittelbar in Laufrichtung abwärts von der Vorrichtung 12 angeordnet ist.
Die auf dem Förderband 8 bereits nivellierte Schaumschicht wird zur Station 10 gerichtet, wo sie vor dem Eintritt in den Vulkanisator 13 dem Eindringen der Vorsprünge unterworfen wird, um die Zellen 2 auszubilden.
Das Weiterbewegen der Schicht und das allmähliche Eindringen der Vorsprünge in die Schaumschicht ist in dem Beispiel von Fig. 3 dargestellt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bilden die verschiedenen Platten 22, die mit den Vorsprüngen 21 versehen sind, ein Stück mit dem Förderer 23 sowohl im oberen Trumm als auch im unteren Trumm aufgrund des Vorhandenseins des Schaftes 32, der durch die Löcher des Förderers 23 hindurchgeht.
Bei dem Abschnitt zwischen dem Austritt des angetriebenen gezahnten Rads 20 und dem Eintritt in den Vulkanisator 13 gleiten die verschiedenen Platten 22 mittels der Schäfte 32 in den Löchern 33 der Leisten 24, die in der Praxis von der Ausgestaltung von Fig. 6, die sie ursprünglich in dem oberen Trumm des Förderers 23 annehmen, zu der Gestaltung von Fig. 7 gelangen.
Die Annäherung der Vorsprünge 21 an die kontinuierliche Schicht 1 ist nach einem Gesetz abgestuft, das von der Neigung der Führungen 36 bezüglich des Förderbands 8 aufgegeben ist.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, greifen die seitlichen Stifte 35 der Platten 22 so ein, daß sie in den geeigneten Nuten der Führungen 36 gleiten, die dem festen Rahmen der Anlage zugeordnet sind.
Darüber hinaus gleiten die Schäfte 32 senkrecht zu den Leisten 24 des Förderers 23, dessen unteres Trumm zwischen den beiden gezahnten Räderen 19 und 20 gestreckt ist und parallel zum Förderband 8 mit der gleichen Geschwindigkeit ausgerichtet ist.
Ferner ist in der Diametralebene des gezahnten Rads 20, die senkrecht zu der Schicht ausgerichtet ist, die sich auf dem Förderband vorwärtsbewegt, der Abstand zwischen der Außenfläche der Platte 22 und der äußersten Fläche der Schaumschicht 1 in Bewegung größer als die Höhe der Vorsprünge 21 auf der Platte 22 und ist bei jeder Lösung etwa gleich der Höhe der Vorsprünge.
Diese Bedingung unterbindet, daß die verschiedenen Vorsprünge, die auf einer Platte ausgerichtet zu der inneren diametralen Ebene angeordnet sind, die Schaumschicht beeinträchtigen, wenn die Achse der Vorsprünge noch schräg anstatt senkrecht bezüglich der Flächen der Schicht sind.
Die erwähnten Eigenschaften garantieren das allmähliche und vollständige Eindringen der Vorsprünge 21 immer in eine Richtung senkrecht zu den Flächen der Schicht selbst.
Deshalb erfolgt das Formen der Zellen in der Schaumschicht in kontinuierlicher Bewegung in vorteilhafter Weise mit einer perfekten Geometrie der Zellen.
Unmittelbar nach dem Formungsschritt geht die bereits mit den Zellen versehene Schicht Schritt für Schritt durch den Tunnelvulkanisator 13 und nimmt mittels unter Druck stehendem Dampf die Wärme auf, die für das Vernetzen der Schaummasse erforderlich ist.
In einem weiteren Schritt bewegen sich die verschiedenen Vorsprünge 21, die in die Schaummasse eingedrungen sind, allmählich von der Schicht weg, und zwar immer in einer Richtung senkrecht zu den Oberflächen des Förderbands 8.
Der Mechanismus, durch den die Vorsprünge wegbewegt werden, ist aus Gründen der Vereinfachung nicht gezeigt, ist jedoch der gleiche wie der von Fig. 3, mit dem Unterschied, daß die seitlichen Stifte 35 der verschiedenen Platten 22 nun längs der Führungen 36 vorwärtsbewegt werden, die durch das Förderband 8 zum Eintritt des antreibenden gezahnten Rads gerichtet sind.
Die kontinuierliche Schicht wird dann allmählich entfernt, indem sie durch ein Paar von Rollen geht, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit aktiviert sind, die gleich der Annäherungsgeschwindigkeit des Bandes ist.
Als Beispiel zeigt Fig. 2 zwei ziehende Rollen 37 der Schicht 1.
In Laufrichtung abwärts von den genannten Rollen wird die Schicht entsprechend aufeinander folgenden Querlinien geschnitten, von denen zwei benachbarte einen Abstand voneinander haben, der der Breite der einzelnen Matratze entspricht.
Am Ende wird jedes Längenstück der üblichen Trocknung unterworfen.
Alternativ zu dem oben beschriebenen kann die Anlage ein anderes System für den Antrieb und die Führung der Platten 22 aufweisen, um das allmähliche Eindringen der Vorsprünge 21 senkrecht zu der Schicht 1 zu erreichen.
Beispielsweise können die verschiedenen Platten 22 über geeignete vertikale Stangen (nicht gezeigt) an den seitlichen Ketten angelötet sein.
Darüber hinaus können die gleichen Platten mit seitlichen Rollen versehen sein, die in den entsprechenden Nuten des feststehenden Rahmens eingeführt sind.
Bei dieser Lösung folgen die Ketten aufgrund ihrer Flexibilität den Bewegungen der Platten.
Die Oberfläche zum Ablegen des Schaums kann anstatt von Kautschukbändern auch von Bändern eines flexiblen Polymermaterials oder von anderen Materialien unter der Bedingung gebildet werden, daß sie zum Tragen der Schaumschicht zwischen den beiden Stationen 9 und 10 (Fig. 1) geeignet sind.
Beispielsweise kann das Förderband 8 aus einem metallischen Material hergestellt werden, um den Wärmeübergang während des Vulkanisierens zu begünstigen.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein mit einer ebenen Ablegefläche versehenes Band zwei seitlichen Wänden zugeordnet werden, die sich in dem Abschnitt zwischen den beiden Stationen 9 und 10 erstrecken.
Bei der angegebenen Lösung sollten die beiden seitlichen Wände einen Abstand voneinander haben, der gleich der Länge ist, wie sie für jede einzelne Matratze erwünscht ist. Vorteilhafterweise könnte eine der Wände bezüglich der anderen bewegt werden, wenn die Länge der einzelnen Matratze variiert werden soll.
Die Einrichtungen zum Formen der Zellen könnten Ausführungen und Formen aufweisen, die sich von den beschriebenen unterscheiden, wobei bei jeder Lösung immer Gruppen von Platten oder aufeinander folgende Bänder angeordnet werden, die mit relativen Vorsprüngen versehen sind, und wobei die Bänder einer Fördererführung oder einem ähnlichen Element zugeordnet sind.
Bei diesen Lösungen ist es möglich, Gruppen von aufeinanderfolgenden Bändern, die durch eine vorgegebene erste Teilung begrenzt sind, und weitere Gruppen von aufeinanderfolgenden Bändern anzuordnen, die einen Abstand voneinander haben, der von der ersten Teilung verschieden ist, um die Geometrie der Zellen während des Formens zu variieren und um dann Matratzen zu erhalten, die sich voneinander durch die Anzahl der Zellen unterscheiden.
Sowohl die Platten 22 als auch die Vorsprünge 21 können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, beispielsweise aus metallischen Materialien, vorzugsweise aus Aluminium, für eine gute Wärmeübertragung auf die Schaummasse während des Vulkanisierens.
Zusätzlich dazu kann die Oberfläche des Förderbandes mit Rippen oder ähnlichen Elementen versehen werden, die in einer speziellen Geometrie angeordnet sind, um auf der Schaumschicht in Kontakt mit dem Band eine vorgegebene Einprägung zu bestimmen, die auf der Außenfläche des Endprodukts erscheint.
Die vorliegende Erfindung erreicht alle beabsichtigten Zwecke. So wird das Vulkanisieren der kontinuierlichen Schicht durch Zuführen von Wärme mittels eines Heizfluids entweder um die ganze Schicht herum oder innerhalb der Zellen der Schicht durchgeführt.
Insbesondere wird bei der Anlage die Wärme in die Zellen aufgrund des Vorhandenseins der Vorsprünge 21 geführt, die an der Basis offen sind, beispielsweise an der Platte 22, mit der sie verbunden sind.
Demzufolge verteilt sich während des Durchgangs der Schaumschicht durch den Tunnel 13 der unter Druck stehende Dampf kapillar in der gesamten Masse, die die Vorsprünge 21 umgibt, durch die Hohlräume, die von den Wänden der Vorsprünge selbst begrenzt werden.
Da die Zellen gleichförmig in der gesamten Schaummasse verteilt sind, ist die Vulkanisierung für die gesamte Schicht gleichförmig. Es gibt deshalb keine Zone innerhalb des Schaums, in welcher die Vernetzung geringer ist als in anderen Zonen, was einen geringeren Widerstand dieser Zone in dem Endprodukt zur Folge hätte.
Darüber hinaus ermöglichen die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, daß die Bildung eines Endprodukts unterbunden wird, das unerwünschte Einprägungen an der Außenfläche hat.
Dieses Ergebnis wird erreicht, weil die Oberfläche der Schicht, die die Außenfläche des Endprodukts bilden soll, vor der Vulkanisierung immer geschützt ist, indem sie in Kontakt mit der Ablegefläche des Latexschaums vom Beginn des Ablegens bis zur Vulkanisierung bleibt.
Deshalb können, auch wenn beispielsweise zugestanden wird, daß der aus dem Tunnel kommende Dampf sich in Kondensat umwandelt, mögliche Kondensattropfen, die nach unten fallen, keine Einprägungen oder dergleichen auf der Oberfläche der Schicht bilden, die die Außenfläche des Endprodukts ist. Vielmehr fallen die Tropfen nur auf die Fläche, wo sich die Zellen befinden, d. h. auf die Innenfläche, bei der geringere ästhetische Anforderungen bestehen.
Die Herstellung der Schicht gemäß der Erfindung ermöglicht ferner, Produkte zu erhalten, die voneinander hinsichtlich Abmessungsvariationen unterschiedlich sind, ohne daß wesentliche Änderungen des Verfahrens und der Anlage vorgenommen werden müssen.
Beispielsweise ist es gemäß der Erfindung möglich, immer mit der gleichen Kapazitätsbelastung Zellenmatratzen mit zueinander unterschiedlicher Höhe zu erhalten.
Wenn man Matratzen haben möchte, die höher als die eines vorhergehenden Verfahrenszyklus sind, ist es tatsächlich möglich, den Absenkgrad der Formeinrichtung zu steigern, insbesondere die Absenkung der Platten 22 bezüglich der Leisten 24 (Fig. 6, 7). Das genannte Ergebnis kann dadurch erreicht werden, daß an dem Schaft 32 ein Endteil 34 verwendet wird, das von einer Schraubenmutter gebildet wird.
Bei dieser Lösung wird die Schraubenmutter zum freien Ende (wie in Fig. 7) so bewegt, daß die Vorsprünge 21 in den Schaum bis zu einer Tiefe eindringen, die größer ist als die der Matratzen des vorhergehenden Verfahrenszyklus, und daß die obere durchgehende Dicke der beiden Matratzen unterschiedlicher Höhe gleich ist, um dadurch insgesamt die gleiche Kapazitätsbelastung mehr oder weniger aufrechtzuerhalten.
Wenn man Matratzen mit gleicher Höhe erhalten will, jedoch mit unterschiedlicher Kapazitätsbelastung, kann man das Absenken der Vorsprünge 21 so variieren, daß mit der oberen Dicke der Schicht der gesamte Vorsprung der Matratze variiert.
Das erwähnte Ergebnis gibt den Vorteil wieder, geometrisch die Kapazitätsbelastung der Matratze zu regulieren, ohne physikalische Änderungen der Mischung machen zu müssen, wie es beispielsweise bei Änderungen der Dichte des erzielbaren Schaums nur mit langer und komplizierter Vorbereitung und Überprüfung der Mischung möglich wäre.
Obwohl nur einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung in ihrem Rahmen alle anderen alternativen Ausführungsformen einschließt, die dem Fachmann zugänglich sind. Beispielsweise können das Verfahren und die Anlage der Erfindung zur Herstellung von Zellenschichten aus Latexschaum entweder aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder zur Herstellung von kontinuierlichen Zellenschichten aus Materialien verwendet werden, die den erwähnten entsprechen und die dann in einzelne Produkte teilbar sind, wie Matratzen, Kissen oder andere Zellenprodukte für Haushalts-, sanitäre, zivile und militärische Zwecke.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Zellenprodukten aus Latexschaum oder dergleichen in der Form einer kontinuierlichen, in einzelne Stücke zu zerteilenden Schicht (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist,

- eine Ablegefläche (B) zwischen zwei Stationen, nämlich einer ersten und einer zweiten Station, vorwärtszubewegen,

- in der Nähe der ersten Station auf der Ablegefläche den Latexschaum über eine vorher festgelegte Höhe aufzubringen und eine kontinuierliche Schicht auszubilden, die von einer ersten Fläche in Kontakt mit der Ablegefläche, von einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche und von zwei Seiten begrenzt wird,

- eine Vielzahl von Zellen (2) auszubilden, die auf einer Fläche der kontinuierlichen Schicht offen sind,

- den Latexschaum zwischen den beiden Stationen durch Zuführen von Wärme um die Schicht herum zu vulkanisieren,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Schäumens der Zellen erhalten wird durch

- Einführen einer Vielzahl von Vorsprüngen (21) durch die zweite Fläche der bereits gebildeten Schaumschicht vor dem Vulkanisieren in eine Richtung senkrecht zu der Ablegegefläche und

- Herausziehen der Vielzahl von Vorsprüngen aus der zweiten Fläche der Schaumschicht nach dem Vulkanisieren und in eine Richtung senkrecht zur Ablegefläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisierungswärme dadurch erhalten wird, daß Dampf um die kontinuierliche Schicht herum und in den die Zellen bildenden Vorsprüngen zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegefläche kontinuierlich vorwärtsbewegt wird und daß die Vielzahl von Zellen in einer Richtung senkrecht zu den Flächen der Schicht ausgeformt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegefläche mit einer intermittierenden Bewegung vorwärtsbewegt wird und daß die Vielzahl von Zellen senkrecht zu den Flächen der Schicht ausgeformt werden, wenn die Fläche stillsteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch Zuführen von Wärme mittels Dampf unter Druck vulkanisiert wird.

6. Anlage (7) zum Herstellen von Zellenprodukten aus Latexschaum oder dergleichen in Form einer kontinuierlichen, in einzelne Stücke zu zerteilenden Schicht (1)

- mit einer Ablegefläche (8), die sich zwischen einer ersten (9) und einer zweiten Station vorwärtsbewegt

- mit einer Antriebseinrichtung (11,11') zum Vorwärtsbewegen der Ablegefläche,

- mit einer Vorrichtung (12) zum Anordnen und Ausbilden einer Schaumschicht in der Nähe der ersten Station, wobei die Schicht von einer ersten Fläche in Kontakt mit der Ablegefläche, von einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche und von zwei Seiten begrenzt wird,

- mit einer Formeinrichtung (14) zum Ausbilden einer Vielzahl von Zellen, die auf einer der Flächen offen sind, und mit einer Antriebseinrichtung dafür und

- mit einem Vulkanisator (13), der zwischen den beiden Stationen angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Formeinrichtung von einer Basisfläche (17) gebildet wird, die mit einer Vielzahl von abstehenden Vorsprüngen (21) versehen ist, welche die gleiche Form wie die auszuformenden Zellen haben,

- daß die Vorsprünge wenigstens in einem Raum zwischen den beiden Stationen in eine Richtung senkrecht zu den Flächen der Schicht ausgerichtet sind und

- daß die Antriebseinrichtung die Basisfläche aus einer Ruhestellung, in der sich die Vorsprünge über der Schicht befinden, in eine Arbeitsstellung bewegt, in welcher die Vorsprünge senkrecht zu den Flächen der Schicht bis zu einer für das Ausformen der Zellen vorgegebenen Tiefe eindringen, und die Vorsprünge senkrecht zu der Schicht weg aus der Position des maximalen Eindringens in die Schicht bis in die Ruhestellung bewegt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung (14) zwischen der Station (9) zum Injizieren des Schaums und einem Vulkanisatortunnel (13) aktiv ist, in dem die Vulkanisierungswärme durch Dampf unter Druck zugeführt wird.

8. Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Formeinrichtung (14) in Kombination mit einer Ablegefläche (8), die mit zwei Wänden für eine seitliche Begrenzung der Schaumschicht versehen ist, wobei eine der Wände in Querrichtung zur maximalen Längserstreckung der Ablegefläche beweglich ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (17) und die Ablegefläche (8) parallel mit der gleichen Geschwindigkeit zwischen den beiden Stationen bewegt werden.

10. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegefläche sich intermittierend vorwärtsbewegt und daß die Antriebseinrichtung die Formeinrichtung annähert und trennt, wenn die Ablegefläche stillsteht.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Form- und Antriebseinrichtung in Kombination mit einer Ablegefläche (8), die von einem geschlossenen Ringförderband zwischen wenigstens zwei rotierenden Einrichtungen (11, 11') gebildet wird.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband aus flexiblem Polymermaterial besteht.

13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband ein verformbares Material ist, wobei wenigstens einer der Ränder (8') des Bandes (8) nach oben zur Bildung einer Wand für eine seitliche Begrenzung der Schicht abgewinkelt ist.

14. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfläche einen Teil eines geschlossenen Ringaufbaus bildet.

15. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfläche (17) von einer Vielzahl aneinanderliegender Bänder (22) gebildet wird, denen eine Führung (23) zugeordnet ist, die durch Rollen in Aktion versetzt wird.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung Gruppen von aufeinanderfolgenden Bändern aufweist, die durch eine vorher festgelegte Teilung definiert sind, wobei weitere aufeinanderfolgende Gruppen von Bändern einen Abstand voneinander haben, der zu der vorher festgelegten Teilung unterschiedlich ist.

17. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung (14) eine Vielzahl von starren Platten (22), die mit einer Vielzahl von abstehenden Vorsprüngen (21) versehen sind, ein Element (23) zum Fördern der Platten geschlossen als ein Ring und zwischen zwei Rolleneinrichtungen angeordnet, eine Einrichtung (32) zum Verbinden der Platten mit dem Förderer, eine Treibeinrichtung des Förderers zum Bewegen der Platten zwischen der ersten und der zweiten Station und eine Einrichtung aufweist, um die Platten in Aktion zu setzen, damit das Annähern und das Trennen der Vorsprünge bezüglich der Fläche zum Ablegen des Schaums abgestuft wird.

18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Element zum Fördern der Platten von einer Vielzahl von unabhängigen, nebeneinander angeordneten Leisten (24) gebildet wird, die seitlich mit den Gelenkstössen (25) von zwei Ketten (26) verbunden sind.

19. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen des Förderbandes zwei seitliche Ketten (26) und für jede Kette wenigstens zwei Zahnräder aufweist, nämlich ein treibendes Zahnrad (19) und ein getriebenes Zahnrad (20).

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kette (26) von Gliedern (27) gebildet wird, die miteinander durch Gelenkstösse (25) verbunden sind, wobei jedes Glied zwei Bügel (28) aufweist, die im Abstand voneinander durch die Endgelenkstösse (25) angeordnet sind, an denen sie angelenkt sind, die Zähne (29) jedes Zahnrades in den Raum zwischen den Bügeln eines jeden Gliedes ragen, um mit den Gelenkstössen zu kämmen, und die Ketten in dem unteren Trum zwischen den beiden Zahnrädern gestreckt werden.

21. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verbinden der Platten mit dem Förderer wenigstens ein Paar von Schäften (32) aufweist, die von der Fläche jeder Platte (22), die der gegenüberliegt, von der die Vorsprünge (21) abstehen, vorstehen, und die gleitend verschiebbar durch geeigete Löcher (33) des Förderers montiert und an ihrem freien Ende mit Anschlagquerteilen (34) versehen sind, die eine Fläche haben, die größer ist als die der damit in Beziehung stehenden Durchgangslöcher (33).

22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagteile von einer Gewindescheibe gebildet werden, die auf den Schaft geschraubt werden kann, um mit dem Eindringgrad des Schaftes die Tiefe der Zelle in der Schaumschicht zu variieren.

23. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum In-Aktion-Setzen der Platten (22) seitliche Stifte (35) in den Platten und Führungen (36) an den Seiten der Platten aufweist, wobei jede Führung mit einer Nut versehen ist, die der Maximalabmessung der Stifte entspricht, die Führungen (36) jeweils zwischen dem Austritt der getriebenen Dreheinrichtung (20) und der Fläche (8) zum Ablegen des Schaums und zwischen dieser letzteren und dem Eintritt der treibenden Dreheinrichtung angeordnet sind, und die seitliche Stiften (35) jeder Platte (22) in die entsprechende Nut der Führungen (36) in dem Kanalabschnitt mit abgestufter Neigung zwischen jeder Dreheinrichtung und der Fläche zum Ablegen des Schaums eingeführt sind.

24. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (22) starr mit einem flexiblen Förderer verbunden sind und daß die Einrichtungen zum In- Aktion-Setzen Plattenstifte (35) in einer seitlichen Position zu den Platten aufweisen, die gleitend verschiebbar in geeigneten Nuten angeordnet sind, die eine geneigte Bahn haben, wobei die Nuten zwischen den Dreheinrichtungen und der Fläche zum Ablegen des Schaums angeordnet sind.

25. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Diametralebene der Dreheinrichtung (20) senkrecht zur Ablegefläche des Förderbandes der Abstand zwischen der Platte (22) an der Diametralebene und der äußersten Fläche der sich vorwärts bewegenden Schaumschicht (1) wenigstens gleich der Höhe der Vorsprünge (21) ist.

26. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten und die Vorsprünge aus einem metallischen Material bestehen.

27. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegefläche der Schicht eine Bedruckungseinrichtung aufweist.