DE69122614T2

DE69122614T2 - Vorrichtung zur herstellung von formteilen

Info

Publication number: DE69122614T2
Application number: DE69122614T
Authority: DE
Inventors: Juha Vesa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2011-06-07
Also published as: DE69122614D1; KR0162630B1; FI86537B; HUT65601A; JPH05508564A; WO1991018828A1; FI902887A; FI902887A0; ATE143914T1; FI86537C; US5378296A; CA2084773A1; AU7986291A; BR9106536A; EP0531402B1; AU652943B2; HU9203885D0; EP0531402A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für Formteile, die zum Beispiei als Sitzpolster benutzt werden.
In solchen Formteilen, die z.B. in von der Möbel- und Automobilindustrie produzierten Sitzen und Ruckenlehnen eingesetzt werden, wird das Polster normalerweise aus Fasern gebildet, die unter der kombinierten Wirkung von Wärme und Druck in eine durch die Kompression bestimmte Form härten. Die Produktion ist bisher dadurch erfolgt, daß ein sogenannter Vorformling, der normalerweise von regelmäßiger Form und aus Polstermaterial gleichmäßiger Dichte hergestellt ist, in eine Form gelegt wird, die den Vorformling unter gleichzeitiger Erhitzung in die gewünschte Form preßt.
Ein Nachteil besteht dann, daß die Dichte der Polsterung im fertigen Formteil nicht mehr gleichmäßig ist; die Dichte ist in den dünneren Bereichen des Formteils erheblich höher im Vergleich zu den dickeren Bereichen.
Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zur Herstellung von Formteilen ist aus WO-A-88/05421 bekannt.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine neue Vorrichtung mit einem andersartigen Funktionsprinzip zu schaffen, welche Vorrichtung die Produktion von Formteilen ermöglicht, wo die Dichte des Polstermaterials gleichbleibend ist.
Diese Aufgabe wird der vorliegenden Erfindung zufolge durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Detaillierte Ausführungsformen dieser Vorrichtung werden in den darauf beruhenden Ansprüchen umrissen.
Somit ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Form, wodurch der Sog wirkt, in der Füllkammer zur Aufnahme einer Polstermaterialcharge positioniert ist; daß das Polsterrohmaterial zumindest teilweise aus Bindefasern besteht, die unter der Einwirkung von Wärme schmelzen; und daß die Füllkammer mit Mitteln zur Leitung von zunächst Heißluft durch die Form und die darin enthaltene Polstermaterialcharge verbunden ist für zumindest teilweises Aufschmelzen des Bindefasermaterials der Polstermaterialcharge, und zur anschließenden Leitung von Kaltluft durch die Form samt der darin enthaltenen Polstermaterialcharge zur Härtung der Charge.
Um sicherzustellen, daß die Form gleichmäßig gefüllt wird, so daß die Dichte des Polstermaterials gleichmäßig wird, sollte die poröse Form in der Füllkammer vorzugsweise so angeordnet werden, daß der Vakuumdruck auf allen Seiten der Form gleich hoch ist. Die Polsterung besteht vorzugsweise aus Fasermaterial mit einer Matrixfaser und einer Rindefaser, die bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als die Matrixfaser.
Weil Heißluft durch das poröse Fasermaterial und die Form angesaugt wird, erreicht das gesamte Fasermaterial schnell eine gleichmäßige Temperatur. Die Bindefasern schmelzen und bilden Bindungen zwischen den Fasern in der gesamten Fasermaterialschicht. Entsprechend wird auch Kühlluft durch die ganze Faserstruktur angesaugt, so daß die Abkühlung schnell vonstattengeht. Geschmolzene Bindefasern bekommen eine feste Form, und die Bindungen werden permanent.
Zusätzlich zur gleichmäßigen Dichte des Polstermaterials der fertigen Formteile besteht ein wichtiger Vorteil der Erfindung darin, daß die Eingabe der Faser in der gleichen Vorrichtung wie das thermische Binden und Formen erfolgt. Durch die Vakuumeinfüllung von Fasern wird eine Füllung mit gleichmäßiger Dichte ermöglicht, und die Dichte laßt sich durch Änderung des Vakuumdrucks einstellen. Bei Bedarf kann eine ziemlich hohe Fülldichte erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher mit Bezugnahme auf die in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsform beschrieben.
Figur 1 ist eine allgemeine Seitenansicht der Konstruktion der Vorrichtung.
Figur 2 ist eine ausführlichere Ansicht des Füll- und Formteils der Vorrichtung.
In Figur 1 bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf Fasermaterial-Ballen, die in Vorrichtungen 2 und 3 auf eine an sich bekannte Weise auf gewünschte Lockerheit geöffnet werden. Durch ein Gebläse 4 bewegt sich das Polstermaterial als freier Massenstrom in einen Zyklon 5 fort, unter dem ein volumetrischer Zufuhrkasten 6 angeordnet ist, in eine Wiegevorrichtung 7, die durch einen Mikroprozessor gesteuert wird. 8 bezieht sich auf eine Einfüllvorrichtung, 9 auf ein Sauggebläse und 10 auf einen Staubauffangbeutel oder desgleichen.
Vom Zyklon 5 gelangt das reine Polstermaterial in die mikroprozessorgesteuerte Wiegevorrichtung 7, und nach dem Empfangen einer Polstermaterialcharge führt die Wiegevorrichtung die Charge mittels des am hinteren Ende angeordneten Gebläses 9 der Einfüllvorrichtung 8 zu.
Insofern kann die allgemeine Konstruktion der Vorrichtung mit der Vorrichtung zur Herstellung von Kissen ähnlich sein, die in der Internationalen Patentanmeldung WO 88/05421 dargestellt ist.
In Figur 2 bezieht sich das Bezugszeichen 11 auf eine Form, die aus einem porösen Material gefertigt ist und in der Fülkammer 8 so angeordnet ist, daß sich der in Kammer 8 herrschende Vakuumdruck von allen Seiten auf die Form einwirkt. Weil der Vakuumdruck auf allen Seiten der Form 11 gleich hoch ist, wird die Form gleichmäßig gefüllt, und die Dichte des Polstermaterials ist zumindest wesentlich gleichmäßig. Die Fülldichte läßt sich durch Änderung des Vakuumdrucks in Kammer 8 einstellen. Wenn die Form 11 voll ist, schließt das (in Figur 2 nicht dargestellte) Vakuumdruck-Ventil der Kammer 8.
Nach der Füllung wird die Form 11 in Kammer 8 behalten, und Heißluft wird im Kreislauf 12 in die Kammer eingeführt. Heißluft wird durch die Charge porösen faserigen Polstermaterials und die Form 11 angesaugt. Das faserige Polstermaterial ist vorzugsweise so beschaffen, daß einige Fasern bei einer niedrigeren Temperatur schmelzen als die anderen.
Wenn Heißluft fürs Aufschmelzen durch das faserige Material angesaugt wird, erreicht das Material schnell eine gleichmäßige Temperatur. Der schmelzende Teil wird klebrig und bildet somit Bindungen zwischen den Fasern. Infolge des Durchflusses werden Bindungen in der gesamten Materialschicht gebildet.
Danach wird in die Kammer 8 Kühlluft mittels eines Umlaufs 13 eingeführt. Beim Sinken der Temperatur erlangt der geschmolzene Teil eine feste Form wieder, und die Bindungen werden bleibend. Auch die Kaltluft durchfließt das Material, so daß die Abkühlung schnell erfolgt.
Nach der Abkühlung wird die Kammer 8 geöffnet, und die benutzte Form und das darin enthaltene gebundene Produkt werden entfernt. Das Produkt hat jetzt eine bleibende, durch die Form bestimmte Form.
Das Produkt kann z.B. ein Sitzkissen für ein Möbelstück sein, wobei das Produkt mit einem hochtemperaturfesten Beschichtungsmaterial bereits in der Füllphase überzogen werden kann.
In der in Figur 2 beispielhaft dargestellten Ausführungsform umfaßt der Heißluftkreislauf 12 ein Gebläse 14, von dem ein Luftkanal 15 beginnt, der durch eine Heizvorrichtung 16 verläuft. Der Kanal 15 ist in einen Abzweig 17 zu einer Einlaßöffnung 16 der Füllkammer 8 und einen Abzweig 18 zum Gebläse 14 an Kammer 8 vorbei geteilt.
Entsprechend umfaßt der Kaltluftkreislauf 13 ein Gebläse 19, von dem ein Luftkanal 20 beginnt, der durch eine Kühlvorrichtung 21 verläuft. Nach der Kühlvorrichtung wird der Kanal 20 in einen Abzweig 22 zur Einlaßöffnung 16 der Füllkammer 8 und einen Abzweig 23 zum Gebläse 19 an Kammer 8 vorbei geteilt.
Eine Auslaßöffnung der 24 der Füllkammer 8 steht über einen Kanal 25 mit dem Gebläse 14 und über einen Kanal 26 mit dem Gebläse 19 in Verbindung.
Regelklappen 30, 31, 32, 33 und 34 sind jeweils an der Verzweigungsstelle des Kanals 15, an der Verzweigungsstelle des Kanals 20, am Knotenpunkt der Kanalzweige 17 und 22 vor der Einlaßöffnung 16 der Kammer 8, an der Verzweigungsstelle der Kanäle 25 und 26 hinter der Auslaßöffnung 24 der Kammer 8, und am Knotenpunkt des Kanalzwelgs 23 und des Kanals 26 vor dem Gebläse 19 angeordnet.
Das Bezugszeichen 40 bezieht sich auf eine Regeleinheit, das Bezugszeichen 41 auf einen Schalttisch, die Bezugszeichen 42 auf Manometer, und das Bezugszeichen 43 auf einen Temperaturfühler.
Figur 2 stellt die Kühlphase dar, d.h. die Regelkappen 30 und 32 sperren den Kanalzweig 17, die Regelklappe 31 den Kanalzweig 23, die Regelklappe 33 den Kanal 25 und die Regelklappe 34 den Kanalzweig 23 ab. Die Schließstellungen sind durch die ununterbrochenen Linien mit den Bezugszeichen 50, 52, 51, 53 bzw. 54 angedeutet. Die Kühlluft zirkuliert über den Pfad Gebläse 19 - Kanal 20 - Kühlvorrichtung 21-Kanalzweig 22-Füllkammer 8 samt ihren Formen 11-Kanal 26 - Gebläse 19. Heißluft fließt durch den Kanalzweig 18 an der Füllkammer 8 vorbei.
In der Heizphase befinden sich die Regelklappen 30, 31, 32, 33 und 34 entsprechend in den Stellungen 60, 61, 62, 63 und 64, wie durch die unterbrochenen Linien angedeutet ist. Die Heißluft zirkuliert über den Pfad Gebläse 14-Kanal 15- Heizvorrichtung 16-Kanalzweig 17-Füllkammer 8 samt ihren Formen 11-Kanal 25 -Gebläse 14, und Kaltluft fließt durch den Kanalzweig 23 an der Kammer 8 vorbei.
Die in Figur 2 dargestellte Formvorrichtung liegt vorzugsweise quer zur Ebene von Figur 1, weshalb die Vorrichtung von Figur 2 lediglich durch eine unterbrochene Linie 13 in Figur 1 umrissen ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen für Anwendung als z.B, Sitzpolster, beßtehend aus als solche bekannten Vorrichtungen fürs Öffnen des Polster-Rohmaterials bis zur gewünschten Lockerheit und fur den Transport desselben in eine Wiegevorrichtung und zur Beförderung der gewogenen Polstermaterialcharge in eine Füllkammer (8) mittels eines, durch einen auf die Füllkammer einwirkenden Vakuumdruck erzeugten Sogs; dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Form (11), durch die der Sog wirkt, zur Aufnahme der Polstermaterialcharge in der Füllkammer (8) angeordnet ist; daß das Polster-Rohmaterial zumindest teilweise aus Bindefasern besteht, die unter der Einwirkung von Hitze schmelzen; und daß die Füllkammer (8) mit Mitteln zur Leitung von zunächst Heißluft durch die Form (11) und darin enthaltene Polstermaterialcharge für ein zumindest teilweises Aufschmelzen des Fasermaterials der Polstermaterialcharge und anschließender Einführung von Kaltluft durch die Form und darin enthaltene Polstermaterialcharge zur Erstarrung der Charge verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Form (11) in der Füllkammer (8) auf solche Weise positioniert ist, daß der Vakuumdruck der Füllkammer auf allen Seiten auf die Form einwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Polster-Rohrmaterial um ein Fasermaterial handelt, das aus Matrixfasern und Bindefasern besteht, die bei einer niedrigeren Temperatur schmelzen als die Matrixfasern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einführung von Heiß- bzw. Kaltluft durch die in der Füllkammer (8) angeordnete Form (11) und die in der Form enthaltene Polstermaterialcharge einen Kaltluft- bzw. einen Heißluftkreislauf umfassen, die sich wahlweise mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung der Füllkammer verbinden lassen.