EP1557116B1

EP1557116B1 - Polster mit über die Fläche des Polsters verteilten Federelementen oder Federn

Info

Publication number: EP1557116B1
Application number: EP04001152A
Authority: EP
Inventors: Diana Zschoch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: DE502004002167D1; US20070022538A1; EP1557116A1; ES2278234T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Polster mit über die Fläche des Polsters verteilten Federelementen oder Federn, die einzeln oder gruppenweise in Kammern mit Wänden aus Vliesstoff umschlossen und geführt sind, mit oberen und unteren, sich über die Fläche des Polsters erstreckenden, die Stirnseiten der Federelemente oder Federn übergreifenden Deckschichten und mit stabilisierenden Verbindungen zwischen den einander benachbarten Kammern einerseits und zwischen den Kammern und den Deckschichten andererseits.
Durch die DE 195 05 438 ist eine Matratze mit Federn bekannt geworden, bei der eine parallel zur Polsterfläche angeordnete Strukturschicht beiderseits mit Federelementen besetzt wird. Die Federelemente haben eine einheitliche geometrische Struktur. Sie sind voneinander beabstandet. Die Bereiche zwischen den elastischen Federelementen dienen einerseits der Belüftung des Polsters und andererseits der Aufnahme des verdrängten Werkstoffes der Federelemente.
Die Federelemente oder elastischen Formteile bestehen regelmäßig aus Schaumstoffen, während das tragende und die Federelemente verbindende Strukturelement vorzugsweise ein Kunststoffgitter ist.
Die derart gestaltete Federeinheit wird regelmäßig parallel zur Polsterfläche beiderseits durch Deckschichten abgedeckt, so dass ein Polster mit geschlossener Oberfläche entsteht. Wird auch der Umfangsbereich der Liegefläche abgedeckt und fixiert, sprechen wir von einer Federmatratze.
Nachteilig ist bei dieser Gestaltung des Polsters, dass die Federelemente aus Schaumstoff nur in einer begrenzten Höhe die gewünschten Federeigenschaften aufweisen. Hohe Federelemente knicken seitlich ab. Die Federkennlinie ist für den Anwendungszweck ungeeignet. Die Elastizität reduziert sich bei Belastung gegen Null. Eine weitere, sehr entscheidende Problematik besteht bei der Wiederaufbereitung oder Weiterverwertung des Schaumstoffes.
Angesichts dieser Nachteile der Schaumstofffedern hat man bisher überwiegend spiralförmige Federn aus Stahldraht als Federelemente verwendet. Diese Federn haben eine Federkennlinie, die sich in dem nutzbaren Bereich - auch bei größerer Verformung - nur geringfügig ändert. Dem Nachteil, dass solche eng benachbarten Federn eine gute seitliche Führung über den gesamten nutzbaren Federweg benötigen, begegnete man dadurch, dass man diese Federn nahe zu formschlüssig in Kammern aus Vliesstoff einhüllte und die seitlichen Wände und/oder Stirnseiten benachbarter Kammern miteinander verband.
So erreichte man in der Ebene, nahezu gleichmäßig verteilt auch in der Tiefe (Eindrücktiefe im Polster) nahezu einheitliche Federeigenschaften. Probleme bereitet jedoch der Aufwand zum Umhüllen der Federn und der zur Fixierung der Umhüllungen in der Ebene der Polsterung.
Durch die DE 40 42 304 wird eine Verfahrensweise für das Einhüllen der Druckfedern und ihre gegenseitige Verbindung mit benachbarten Federhüllen beschrieben. Aus Vliestoffstreifen oder Gewebe werden Ketten mit Kammern für mehrere Federn vorbereitet. Die Kammern sind durch Nähte voneinander getrennt, die parallel zur Achse der Federn ausgerichtet sind.
Einander benachbarte Ketten werden mechanisch miteinander verbunden. Parallel zu den Nähten sind Schlitze zum Einführen der Federn vorgesehen.
Damit die Federn jedoch exakt geführt werden können, sind die Kammern in den Stirnbereichen der Federn rundherum geschlossen. Der dadurch verkürzte Schlitz erschwert das Einführen der Federn in die Kammern und das Ausrichten derselben darin erheblich.
Eine weitere Problematik der beschriebenen Gestaltung der Kammern aus Vliesstoff offenbart die DE 40 40 220. Es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, die Ketten aus eingetaschten Federn auch in Querrichtung sicher miteinander zu verbinden. Differenziert gestaltete Einkerbungen, die zum Zwecke der einander kreuzenden Verbindung entlang der Nähte, entgegengesetzt zueinader angeordnet sind, beeinträchtigen die stabile Führung der einzelnen Federn. Es sind regelmäßig weitere Verbindungen zwischen den Stirnbereichen einander benachbarter Federn in Form manuell angebrachter Klammern erforderlich. Eine solche Montage der Matratzen erfordert einen erheblichen, meist nummanuell rentabel ausführbaren Aufwand.
Durch die DE 199 20 130 sind Federböden für Matratzen, Sitz- und Liegemöbel bekannt geworden. In einer unteren oder in einer mittleren Schicht sind dabei aus Draht bestehende etwa zylindrische Druckfedern angeordnet. Diese Druckfedern sind in Kammern aus Vliesstoff eingehüllt. Die Vliesstoffkammern sind untereinander seitlich und an beiden Stirnseiten miteinander verbunden und bilden so eine flexible elastische Schicht aus Federn. Diese Schicht kann oben und unten mit mehr oder weniger voliuminösen, elastischen und flexiblen Polsterschichten abgedeckt werden. Innerhalb dieser Polsterschichten sind auch Schichten vorgesehen, die seitlich ausgeformte Auswölbungen mit geringen Abmessungen aufweisen. In diese Wölbungen kann vor dem Zusammenstellen der Schichten Granulat eingebracht werden. Dieses Granulat stützt die Form der Auswölbungen bei Belastungen. Die Flexibilität und die Luftdurchlässigkeit der Polsterdeckschicht bleiben dabei erhalten.
Nachteilig an dieser Art der Polsterherstellung ist auch hier der extrem hohe Aufwand zur Herstellung der Hüllen für die Federn und für die Verbindung der Hüllen untereinander in der Fläche. Probleme bringt ebenso das Einfügen der Federn in die Taschen. Dieser Vorgang kann entweder nur manuell oder mit einem extrem hohen technischen Aufwand automatisch realisiert werden.
In der DE 93 16 223 U wird eine Federmatratze mit Zonen unterschiedlicher Verformbarkeit offenbart. Hier werden in bestimmten Bereichen einer Matratze unterschiedlich gestaltete Federn eingesetzt, die eine differenzierte Härte der Polsterung ermöglichen. Auch bei der dort gezeigten Lösung ist das Einhüllen der Spiralfedern extrem aufwändig. Eine automatische Gestaltung des Prozesses ist aus Kostengründen regelmäßig nicht vertretbar.
Durch die DE 200 00 156 U ist ein Schall- und Vibrationsabsorber vorgeschlagen worden. Dieser Schallabsorber besteht aus einem Vlieswerkstoff. Dieser Vlieswerkstoff wird durch Prägeelemente in einer wabenförmigen Struktur verpresst. Im Bereich der Wabenwände ist der Vliesstoff stark verdichtet während er im Bereich der Hohlräume lockerer und teilweise elastisch ist. In einer besonderen Ausführungsform ist der Vliesstoff so ausgebildet, dass die darin enthaltenen Fasern quer zur Basis des Vlieswerkstoffes ausgerichtet sind. Dieses Vlies kann auch von der Oberseite und von der Unterseite mit einer weiteren Vliesschicht abgedeckt werden. Die untere Deckschicht soll vorzugsweise als Dampfdiffusionssperre ausgebildet sein.
Eine solche Anordnung ist für die Anwendung an Polstern ungeeignet. Der geprägte Viiesstoff kann zwar Schall absorbieren, ist aber nicht in der Lage, in unterschiedlichen Tiefen die Auflagekräfte eines belastenden Körpers gleichmäßig so zu verteilen, dass am Körper Druckstellen vermieden werden.
Durch die DE 298 03 222 U1 ist ein gasdurchlässiges biegesteifes Sandwichgebilde bekannt, bei dem im mittleren Bereich eine wabenförmige Stützstruktur vorgesehen ist, die an der Ober- und an der Unterseite durch Decklagen aus Vliesstoff und schließlich außen mit Filtergewebe abgedeckt sind.
Die Decklagen sind mittels Kleber mit den Stirnseiten der Stützstruktur verbunden. Die Stützstruktur besteht entweder aus einem offenzelligen Schaumkern oder hat eine wabenartige Struktur aus duromerem oder thermoplastischem Werkstoff.
Eine solche Struktur eignet sich für die Herstellung starrer Gebilde. Sie hat bei einer geringen Masse eine hohe Stabilität. Jedoch ist sie wegen fehlender Federeigenschaften in einem großen Tiefenbereich nicht für Polster u. dgl. geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Polster mit über die Fläche verteilten Federelementen oder Federn mit nahezu gleichen Federeigenschaften in einem großen Tiefenbereich (Eindrücktiefe des Polsters) so zu gestalten, dass die Herstellung der Kammern für die Federelemente oder Federn und ihre Verbindung miteinander rationalisiert und ggf. automatisiert werden kann. Gleichzeitig soll das Einsetzen der Federelemente oder Federn vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird durch das Polster nach Anspruch 1 auf einfache Weise gelöst. Die über die Fläche des Polsters ausgebreitete Vliesschicht mit tiefgezogenen oder geprägten Kammern oder Auswölbungen besitzt leicht mit Federn oder Federelementen beschickbare Kammern und schafft gleichzeitig eine definierte, stabile Positionierung der Kammern des Polsters. Aufwändige Konfektionsarbeiten werden auf ein Minimum beschränkt. Das Einbringen der elastischen Federelemente oder Federn kann je nach der Art dieser Federn oder Federelemente mit einfachen Mitteln mechanisiert oder gar automatisiert werden.
Gemäß Anspruch 2 ist es möglich, durch die Ausbildung unterschiedlich tiefer Auswölbungen bei Verwendung einheitlicher Federelemente oder Federn in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Federwirkungen zu erzeugen.
Es ist auch möglich, durch Begrenzung der Federelemente erst nach Überwindung eines begrenzten Spielraumes die Federwirkung zu aktivieren.
Bei dickeren Polstern empfiehlt es sich - nach Anspruch 3 - zwei einander benachbarte Vliesschichten vorzusehen, deren Auswölbungen zueinander entgegengesetzt gerichtet sind. Die Auswölbungen zweier Vliese bilden dabei beiderseits einer Zwischenschicht Kammern für zwei gleiche oder unterschiedliche Federelemente oder Federn.
Mit der Ausführung nach Anspruch 4 wird es möglich, Federn großer Höhe mit flacher Federkennlinie einzusetzen. In unterschiedlich tief eingedrückten Bereichen des Polsters wirken nahezu einheitliche Stützkräfte auf den aufliegenden Körper.
Die Ausführung nach Anspruch 5 ermöglicht es, die Tiefe der Auswölbungen in den Vliesschichten zu reduzieren und trotzdem Federn oder Federelemente großer Höhe einzusetzen ohne Nachteile hinsichtlich der Positionierung der Federn bei Belastung inkauf nehmen zu müssen.
Die Verwendung der Stege nach Anspruch 6 ermöglicht eine niedrigere Masse des Polsters. Eine Anwendung scheint jedoch nur dann geboten, wenn das Polster als Ganzes in einem stabilen Rahmen positioniert ist.
Die Stege nach Anspruch 7 dagegen sichern auch eine bestimmte Stabilität längs der Reihen der Federe. Es werden weniger Anforderungen an die Stabilität eines Rahmens gestellt.
Das Polster nach dem unabhängigen Anspruch 8 verzichtet auf das Umschließen der Federelemente oder Federn mit Vliesstoff. Die Auswölbungen greifen zum Zwecke der Führung der Federelemente oder Federn in stirnseitige Öffnungen derselben. Dieses ermöglicht eine begrenzte Tiefe der Auswölbungen und erleichtert die Montage der Federn im Polster.
Das Ausfüllen der Hohlräume nach Anspruch 9 stabilisiert Auswölbungen und damit die Lage der Federn im Polster.
Das Verfahren nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Vliesstoffes mit in der Fläche verteilten Auswölbungen hat den Vorteil, dass die für die Auswölbungen erforderlichen Fasern aus dem Bereich des zugeführten Vlieses gezogen werden können. Die Wände der Kammern werden dadurch ausreichend stabil und die Tiefe der Auswölbungen ist unter Beachtung der üblichen Polsterdicken praktisch nicht begrenzt.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß gestaltetes Polster mit zwei ausgeformten Vliesschichten,
Fig. 2: eine zweite Form eines Polsters mit einer einzigen ausgeformten Vliesschicht,
Fig. 3: ein erfindungsgemäßes Polster mit zwei ausgeformten Vliesschichten und unterschiedlichen elastischen Federelementen und Federn,
Fig. 4: einen Polsterstoff mit kuppelförm ig ausgeformten Vliesschichten und kuppelförmigen Federn,
Fig. 5: einen Polsterstoff analog Fig. 4 mit kuppelförmigen Federelementen,
Fig. 6: einen Polsterstoff mit zwei kuppelförm ig ausgeformten Vliesschichten, deren Verbindungsabschnitte unmittelbar miteinander verbunden sind und dessen Hohlraum mit einem ballförmigen Federelement ausgefüllt ist,
Fig. 7: ein Polster ähnlich der Fig. 6 mit einem kugel- bzw. tonnenförmigen Feder,
Fig. 8: eine Ausführung analog Fig. 6 mit zwei kronenförmigen Federn,
Fig. 9: ein Polster mit zwei etwa elliptisch ausgeformten Vliesschichten mit ballförmigen und kugelförmigen elastischen Füllelementen,
Fig. 10: eine Ausführung entsprechend Fig. 9 mit zwei ballförmigen Federelementen,
Fig. 11: einen Polsterstoff mit unterschiedlichen, gegeneinander verschiebbaren Federelementen und Formelementen,
Fig. 12: einen Polsterstoff mit zwei flach ausgeformten Vliesschichten, die mittels drahtförmiger Stege aneinander gehalten sind,
Fig. 13: ein Polster analog Fig. 12 mit Stegen aus einem schlauchförmigen flexiblen Werkstoff,
Fig. 14: eine schematische Darstellung des Montagevorganges eines Polsterstoffes nach Fig. 12,
Fig. 15: eine bevorzugte Ausformvorrichtung im Querschnitt unter Verwendung eines geteilten Stempels,
Fig. 16: eine vereinfachte Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 15,
Fig. 17: einen Polsterstoff mit kuppelförmig ausgewölbten Vliesschichten, die in den Innenraum von Schraubenfedern positionierend eingreifen und
Fig. 18: ein Polster mit oberen und unteren Rahmen in einer perspektifischen, vereinfachten Darstellung.

Der Polsterstoff nach Fig. 1 besteht aus zwei Vliesschichten 1, 2. Diese Vliesschichten 1, 2 sind mittels Tiefziehwerkzeugen oder Prägewerkzeugen so ausgeformt, dass sie in der Grundfläche vorzugsweise kreisrunde Auswölbungen 12, 22, die gleichmäßig über die Polsterfläche verteilt sind, besitzen.
Die Fußabschnitte der Auswölbungen 12, 22 sind durch sog. Verbindungsabschnitte 15, 25 miteinander verbunden. Es sind im Wesentlichen die Teile des Vliesstoffes, die in der Ebene des als Ausgangsmaterial vorgelegten flachen Vlieses oder Vliesstoffes verbleiben.
Die Auswölbungen 12, 22 der beiden Vliesschichten 1, 2 sind meist koaxial zueinander ausgerichtet, so dass die Verbindungsabschnitte 15, 25 zweier Vliesschichten 1, 2 mittels Verbindung 71 direkt miteinander verbunden werden können. Durch diese Verbindung 71 entstehen Kammern K1, in die vor dem Verbindungsvorgang Federn 5 in Form zylindrischer Druckfedern mit flacher Federkennlinie eingesetzt werden.
Die Kopfbereiche der Auswölbungen 12 der Vliesschicht 1 werden mit einer ersten, oberen Deckschicht 31 und die Kopfabschnitte der Auswölbungen 22 der unteren Vliesschicht 2 mit der Deckschicht 32 verbunden. Dies erfolgt zweckmäßig mittels Näh- oder Klebeverbindung 72.
Das Polster nach Fig. 2 besteht nur aus einer einzigen ausgeformten Vliesschicht 2. In die hier noch tieferen Auswölbungen 22 und in die etwas verkürzten Auswölbungen 22' sind Federn 5 gleicher Ausführung, jedoch mit unterschiedlicher Vorspannung eingesetzt, so dass ein aufliegender Körper in den unterschiedlichen Bereichen mit differenzierten Kräften gestützt wird.
Zur Gewährleistung einer ebenen Anordnung der Deckschichten 31, 32 wird vorzugsweise die untere Deckschicht 32 mit unterschiedlicher Dicke ausgestattet. Im Bereich der kleineren Auswölbungen 22' ist die untere Deckschicht 32' verstärkt.
Das Polster nach Fig. 3 besitzt für die Aufnahme von elastischen Füllelementen 63 nach oben gerichtete Auswölbungen 12. Die nach unten gerichteten Öffnungen der Auswölbungen 12 werden durch eine Zwischenschicht 4 verschlossen. Die Füllelemente 63 in den Auswölbungen 12 der ersten Vliesschicht können in unterschiedlicher Menge eingebracht werden, so dass eine Stützwirkung z. T. erst nach einer größeren Verformung der Deckschicht 31 wirksam wird.
Unterhalb dieser ersten Vliesschicht 1 ist eine zweite ausgeformte Vliesschicht 2 vorgesehen. Diese besitzt entsprechend der Fig. 2 Federn 5. Die Zwischenschicht 4 übernimmt hier jedoch die Funktion der Deckschicht 32. Die Verbindungsabschntte 15 der ersten Vliesschicht 1 sind mit den Verbindungsabschnitten 25 der zweiten Vliesschicht 2 über die Zwischenschicht 4 durch Verbindungen 74 miteinander verbunden. Die Kopfabschnitte der Auswölbungen 12, 22 der Vliesschichten 1, 2 sind jeweils mit einer angrenzenden Deckschicht 31, 32 verbunden.
Die Darstellungen der Figuren 4 bis 8 beschreiben Polster mit geringerer Polsterdicke. Hierbei umgeht man die Schwierigkeiten beim dreidimensionalen Umformen von Vlieswerkstoffen dadurch, dass nur kuppelförmige Auswölbungen 13, 23 an den Vliesschichten 1, 2 erzeugt werden.
In den Ausführungen nach den Figuren 4 und 5 werden zunächst die Kopfabschnitte der beiden Vliesschichten 1, 2 miteinander verbunden. Nach dem Einsetzen der Federn 52 bzw. Federelemente 62 werden die Deckschichten 31, 32 mit den Verbindungsabschitten 15, 25 bei 72 verbunden
Eine andere Art der Verbindung zeigen die Figuren 6 bis 8. Die kuppelförmig ausgeformten Vliesschichten 1, 2 werden mit ihren Verbindungsabschnitten 15 bzw. 25 unmittelbar verbunden nachdem die Federn 53 bzw. elastischen Federelemente 61 oder die Federn 53 bzw. 54 in die Kammern K6, K7, K8 eingesetzt wurden. Die Verbindung der Kopfabschnitte der Auswölbungen 13, 23 mit ihren Deckschichten 31, 32 erfolgt regelmäßig in einem abschließenden Arbeitsgang.
Die Gestalt der Federelemente 6 oder Federn 5 kann unterschiedlich gewählt sein. In Fig 6 sehen wir ein ballförm iges Federelement 61. In Fig. 7 besteht die Feder 53 aus einer kugelförmig gestalteten Spiralfeder mit großem Federweg. In Fig. 8 ist zwischen den einzelnen Vliesschichten 1 und 2 eine Zwischenschicht 4 vorgesehen. In jeder der Kammern K8o und K8u befindet sich eine aus Draht kronenförmig ausgeformte Feder 54.
Die Figuren 9 und 10 zeigen Beispiele, bei denen die Auswölbungen 14, 24 im Kopfbereich etwa halbrund gestaltet sind. Zwischen dem so gestalteten Kopfbereich und den Verbindungsabschnitten 15, 25 finden wir gestreckte Abschnitte, die leicht konisch oder zylindrisch ausgerichtet sein können. In die dabei entstehenden, etwa elliptisch ausgeformten Kammern K9 und K10 können unterschiedliche elastische Federelemente 61, 63 und/oder Federn 5 eingebracht werden. Neben den dargestellten Beispielen in Form von Bällen 61 oder Kugeln 63 können dies auch Federn sein, die ähnlich der Feder 53 in Fig. 7 gestaltet sind.
Die Fig. 12 zeigt noch ein weiteres Beispiel einer Polsterung, bei der die ausgeformten Vliesschichten 1, 2 mit ihren Verbindungsabschnitten 15, 25 an den Deckschichten 31, 32 bei 76 verankert sind. Zur Sicherung einer ausreichenden Dicke des Polsters werden hier Füllstoffe in Form von elastischen Kugeln 63 als Schüttgut mit distanzierender Funktion eingesetzt. Anstelle der Kugeln aus Schüttgut können auch Formkörper 65 verwendet werden.
Wie bereits oben erwähnt, bereitet es bei der Verformung von Vliesschichten Schwierigkeiten, sehr tiefe Auswölbungen 11 mit gleichmäßiger Wanddicke herzustellen. Zur Herstellung von Polsterungen, die eine sehr große Eindrücktiefe ermöglichen, müssen regelmäßig Federn 5 verwendet werden, die in der Vertikalen entsprechend größere Abmessungen besitzen.
Zur Vermeidung der sehr tiefen Auswölbung der Vliesschichten 1, 2 werden flachere, in etwa zylindrische Auswölbungen 11, 21 erzeugt. Diese nehmen im Wesentlichen nur die stirnseitigen Bereiche der Federn 5 nahezu formschlüssig in sich auf.
In den Bereichen zwischen der oberen und der unteren Vliesschicht werden zwischen den Verbindungsabschnitten 15, 25 Stege 8 bzw. 81 oder 82 angeordnet. Diese Stege 8 werden so mit den Verbindungsabschnitten 15, 25 verbunden, dass die Federn 5 mit einer vorgegebenen, meist geringen Vorspannung in den Auswölbungen 11, 21 der beiden Vliesschichten 1, 2 gehalten werden.
Die Stege 81 können flexible Kunststoffdrähte sein, die zum Zwecke ihrer zuverlässigen Verankerung mit den Verbindungsabschnitten 15, 25 mit angeschmolzenen Köpfen versehen werden. In der Regel sind diese drahtförmigen Stege 81 senkrecht zu den Vliessschichten ausgerichtet. Zur Verbesserung der Lagestabilität insb. der oberen Vliesschicht 1 in horizontaler Richtung ist es zweckmäßig, auch diagonal angeordnete Stege 81 vorzusehen.
Die Montage dieses Polsters ist in Fig. 14 dargestellt. In die gegeneinander geführten Vliesschichten 1 und 2 werden die hier taillierten Federn 51 zunächst in horizontaler Richtung eingesetzt. Nach dem Einschwenken der Auswölbungen 11 bzw. 21 wird vorzugsweise mittels einer Hohlnadel der Steg 81 eingebracht. Nach dem Auflegen von Kraftverteilern (z. B. Unterlegscheiben) auf die Verbindungsabschnitte 25 bzw. 15 werden die Enden des Kunststoffdrahtes in der vorgegebenen Position zu Köpfen verschmolzen, so dass ein ausreichend fester Zusammenhalt zwischen oberer und unterer Vliesschicht 1, 2 gegeben ist.
In einem weiteren Arbeitsgang werden dann die Deckschichten 31 bzw. 32 aufgebracht und die Verbindungen 72 zwischen den Kopfabschnitten der Auswölbungen 11, 21 und den Deckschichten 31, 32 hergestellt.
In Fig. 13 ist eine andere Form eines Steges 8 gezeigt. Dieser Steg 82 besteht aus einem flexiblen Hohlkörper in Form eines Schlauches. An gegenüberliegenden Mantellinien des Schlauches wird die Verbindung 78 mit den Verbindungsabschnitten 15 bzw. 25 der Vliesschichten hergestellt. Zu diesem Zweck kann man bei der Montage diesen Schlauch über eine Schiene spannen und diese Einheit dann zwischen zwei Reihen von Federn positionieren. Ist die Verbindung 78 vollzogen, kann die Führungschiene wieder entfernt werden und der Steg 82 hat seine ursprüngliche Flexibilität.
Eine weitere Form des Polsterstoffes zeigt Fig. 17. Die vorzugsweise kuppelförmige Auswölbung 13 hat hier solche Abmessungen, dass die Federn 5 außen über sie gestülpt werden können und dadurch ihre positionierende Führung erhalten. Die Verbindungsabschnitte 15 befinden sich hier in der Ebene der Stirnflächen der Federn 5. Die Stege 81' sind etwas verlängert. Die Verbindungen können in leichten Vertiefungen angeordnet sein. Zur Stabilisierung der Auswölbungen können die von ihnen umschlossenen Hohlräume K17o und K17u mit Granulat oder mit Federelementen 63 aus Schaumstoff oder Vlies gefüllt sein.
In der linken Feder 5 der Fig. 17 ist zusätzlich ein drahtförmiger Steg 81" eingezeichnet, der über Kraftverteiler an den Verbindungen 79 die Scheitel der Auswölbungen 13 miteinander verbindet. Diese Stege 81" können ausschließlich oder gemeinsam mit Stegen 81' die obere mit der unteren Vliesschicht 1, 2 verbinden. Ebenso ist denkbar, bei entsprechender Gestaltung der Abmessungen der Auswölbungen 13 und/oder der Federn 5 die Scheitel der Auswölbungen 13 direkt miteinander zu verbinden.
Man kann die zur Feder 5 koaxial angeordneten Stege 81" auch dazu verwenden, die Federn 5 unter unterschiedlicher oder gar einstellbarer Vorspannung einzusetzen
Zur Sicherung einer ausreichenden Stabilität der obersten und/oder der unteren Vliesschicht 1, 2 und/oder der oberen oder unteren Deckschicht 31 in horizontaler Richtung, ist es zweckmäßig, dem Polster obere und untere Rahmen Ro, Ru zuzuordnen. Diese Rahmen Ro, Ru sind gemäß Fig. 18 durch diagonal gespannte Zugmittel oder Stege 83 so miteinander verspannt, dass ein seitliches Abdriften des oberen oder unteren Rahmens Ro, Ru verhindert wird.
In den Figuren 15 und 16 werden die wesentlichsten Bauelemente einer Vorrichtung beschrieben, die insb. eine Vliesschicht mit den Auswölbungen 12, 22 herstellen kann, die für die Aufnahme von Federn 5 oder 6 geeignet sind.
Die in Fig. 15 und in Fig. 16 dargestellte Vorrichtung ist vor allem für solche Auswölbungen 12, 22 gedacht, in die Federn 5 nach den Figuren 1 bis 3 eingesetzt werden. Für Auswölbungen 13, 23 und ggf. 14, 24, wie sie nach den Figuren 4 bis 13 Verwendung finden, können einfache Druckstempel und Matrizen eingesetzt werden.
Für das Ausformen sehr tiefer Auswölbungen ist es notwendig, besondere Maßnahmen zu ergreifen, um eine ausreichende Festigkeit der Wandabschnitte zu gewährleisten und eine Zerstörung des Vliesstoffes zu vermeiden.
Der in einer Bahn zugeführte Vliesstoff 1 besteht überwiegend aus Fasern, die in Längsrichtung der Bahn ausgerichtet sind. Die Länge dieser Fasern beträgt vorzugsweise mehr als 70 mm. Ein weiterer aber geringerer Anteil von Fasern ist quer ausgerichtet und hat regelmäßig kürzere Stapellängen.
Es werden in das zugeführte Vlies stets nur nacheinander einzelne Reihen von Auswölbungen 11 quer zur Zuführrichtung des Vliesstoffes ausgeformt, wobei aus den bereits fertig ausgeformten Abschnitten des Vliesstoffes nahezu keine Fasern in die neuen Auswölbungen gezogen werden.
Der Stempel für die Herstellung der Auswölbung en ist in der Ausführung nach Fig. 15 zweiteilig ausgebildet. Der erste Teil dieses Stempels ST bewegt sich nach unten sobald die Matrize M1 die Arbeitsstellung eingenommen hat und die Drückerschiene D das Vlies im Bereich von Verbindungsabschnitten 15 klemmt. Hat dieser Stempel ST seine unterste Stellung errreicht, folgt der zweite Stempel ST1 und formt die Auswölbungen 11 in ihrer endgültigen Form aus.
Mit dieser Arbeitsweise wird das zugeführte Vlies im Bereich der Auswölbungen weniger belastet. Die Wände der Auswölbungen 11 werden dicker und fester. Durch das Nachziehen von Vlies aus der Zuführrichtung bilden sich zwischen einander benachbarten Auswölbungen mehr oder weniger aufbauschende Vliesstauchungen 151. Diese Vliesstauchungen 151 sind zur Sicherung der Gesamtstruktur der Vliesschicht möglichst in der Form zu fixieren, die sie beim Vorgang der Formgebung besitzen.
In dem vorstehenden Beispiel erfolgt dies durch das Aufbringen eines Klebebandes B, das von einem Bandspeicher BS abgezogen und durch die Druckwalze BD auf den Vliesstauch 151 gepresst wird. Hierdurch wird gesichert, dass das auf diese Weise hergestellte ausgeformte Vlies sich nicht vor der abschließenden Montage der Deckschichten 31, 32 deformiert.
Das Lösen des Stempels ST, ST1 aus der Auswölbung 11 kann durch Saugschuhe im unteren Bereich der Auswölbung unterstützt werden. Damit die Auswölbungen 11 störungsfrei in Arbeitsrichtung bewegt werden können, ist der in Bewegungsrichtung hintere Teil der Matrize M1 vertikal beweglich. Er kann in eine untere Ruhestellung M1' gebracht werden, so dass die Auswölbung 11 widerstandslos in Arbeitsrichtung bewegt werden kann.
Die mit dieser Vorrichtung ausgeformte Vliesschicht 1 ist durch das Auf- oder Einbringen von aushärtbaren Stoffen fixierbar, so dass nach Beendigung des Aushärtvorganges formstabile Vliesschichten 1, 2 für die Montage des Polsters zur Verfügung stehen.
Es ist zweckmäßig, dem Ausgangsvliesstoff Fasern, zuzugeben, die als Ganzes oder an ihrer Oberfläche bei niedriger Temperatur schmelzen. Der Verformungsvorgang wird in diesem Fall bei entsprechenden Temperaturen ausgeführt, so dass diese Fasern oder ihre Oberflächenschicht vorübergehend schmelzen. Wird der Vliesstoff nach dem Verformungsvorgang abgekühlt, härten die dann hergestellten Verbindungen aus und geben der Vliesschicht für Montagezwecke und für ihre entsprechende Funktion im Polsterstoff die gewünschte Stabilität.
Das für diesen Einsatzfall verwendete Textilmaterial kann natürlich aus jeder Form von Naturfasern, aus Synthesefasern oder entsprechenden Mischungen bestehen. Es ist auch möglich, für dieses Vlies Recyclingmaterial zu verwenden.
Die angesprochenen Verbindungen zwischen den vorn bezeichneten Abschnitten 15, 25 der Vliesschichten 1, 2 sowie den Deck- oder Zwischenschichten können auf unterschiedliche, bekannte Weisen hergestellt werden.
Die Verwendung von Kettenstich- oder Überwendlichnähten bietet offensichtlich die zuverlässigste Verbindungsart. Klebeverbindungen dagegen haben ihre Vorteile in der einfacheren Verarbeitungstechnologie.
Die verwendeten Federelemente 6 sind vorzugsweise Hohlkörper aus einem elastischen, flexiblen Werkstoff. Kugeln oder anders gestaltetes Schüttgut aus mehr oder weniger elastischem Werkstoff haben weniger die Eigenschaft der Federn als die Eigenschaft flexibler Füllstoffe, die als Gesamtheit eher eine dämpfende Wirkung bei der Polsterung besitzen.
Die Federn 5 wurden bereits in Bezug auf die einzelnen Ausführungsbeispiele beschrieben. Gemeinsam ist allen Federn 5, dass sie über einen großen Federweg nahezu gleiche Stützkräfte aufbringen, dass bei der Verformung nach Möglichkeit kein Werkstoff oder kein Teil der Feder 5 seitlich ausweichen muss und dass im Bereich der Federn 5 eine gute Durchlüftung gewährleistet ist.
Im Bereich von Füllkörpern oder geschlossenen Federelementen sollten regelmäßig Kanäle zum Ableiten der Luft vorgesehen werden.

Bezugszeichenliste

1: Vliesschicht (obere)
11: Auswölbung (flach)
12: Auswölbung (tief)
13: Auswölbung (kuppelförmig)
14: Auswölbung (Ellipsoid)
15: Verbindungsbereich
151: Vliesstauchung

2: Vliesschicht (untere)
21: Auswölbung (flach)
22: Auswölbung (tief)
23: Auswölbung (kuppelförmig)
24: Auswölbung (Ellipsoid)
25: Verbindungsbereich

3: Deckschicht (allgemein)
31: Deckschicht (oben)
32, 32': Deckschicht (unten)
33: Polsterschicht (voluminös)

4: Zwischenschicht

5: Feder, elastisch (allgemein)
51: Feder (tailliert)
52: Feder (Kuppelform)
53: Feder (Kugelform oder Tonnenform)
54: Feder (Kronenform)

6: Federelement, elastisch (allgemein)
61: Federelement (Ballform)
62: Federelement (Kuppelform)
63: Federelement (Kugelform - Schüttgut)
64: Federelement (prismatisch)
65: Formkörper

7: Verbindung (allgemein)
71: Verbindung (Vliesschicht / Vliesschicht, Fußbereich)
72: Verbindung (Vliesschicht, Kopfbereich / Deckschicht)
73: Verbindung (Vliesschicht, Fußbereich / Deckschicht)
74: Verbindung (Vliesschicht / Zwischenschicht / Vliesschicht)
75: Verbindung (Vliesschicht / Vliesschicht, Kopfbereich)
76: Verbindung (Federelement / Deckschicht)
77: Verbindung (Vliesschicht / Steg, drahtförmig)
78: Verbindung (Vliesschicht / Steg, schlauchförmig)
79: Verbindung (Vliesschicht / Steg zwischen Auswölbungen)

8: Steg, (allgemein)
81, 81', 81": Steg, drahtförmig
82: Steg, schlauchförmig
83: Zugmittel

B: Klebeband
BS: Bandspeicher
BD: Banddruckrolle
D: Druckschiene
K: Kammer (allgemein)
K1... Kn: Kammer (Fig. 1 bis Fig. n)
K3o: Kammer (Fig. 3, obere Vliesschicht) / Beispiel
K3u: Kammer (Fig. 3, untere Vliesschicht) / Beispiel
M: Matrize, fest
M1, M1': Matrize beweglich
Ro: Rahmen (oberer)
Ru: Rahmen (unterer)
S: Saugschuh
ST: Stempel
ST1: Stempel, nachführbar

Claims

Polster
mit über die Fläche des Polsters verteilten Federelementen (6) oder Federn (5), die einzeln oder gruppenweise in Kammern (K) mit Wänden aus Vliesstoff umschlossen und geführt sind,
mit oberen und unteren, sich über die Fläche des Polsters erstreckenden, die Stirnseiten der Federelemente (6) oder Federn (5) übergreifenden Deckschichten (31, 32),
mit stabilisierenden Verbindungen (7) zwischen den einander benachbarten Kammern (K) einerseits und zwischen den Kammern (K) und den Deckschichten (31, 32) andererseits,
wobei der die Wände der Kammern (K) und Teile der Verbindung (7) ausbildende Vliesstoff aus mindestens einer Vliesschicht (1, 2) besteht, die sich unter Ausbildung von Verbindungsabschniten (15, 25) zwischen den Kammern (K) parallel zu den Deckschichten (31, 32) erstreckt und die zur Ausbildung der Wände der Kammern (K) oder Teilen derselben mit tiefgezogenen und/oder formverpressten Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) versehen ist und
wobei die Verbindungsabschnitte (15, 25) und/oder die Kopfabschnitte der Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) der Vliesschicht (1; 2) mittels Verbindungen (7) an einer der Deckschichten (31, 32), an einer Zwischenschicht oder an Verbindungsabschnitten (25, 26) einer weiteren Vliesschicht (2; 1) fixiert sind.
Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) bereichsweise eine unterschiedliche Tiefe besitzen.
Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Ausbildung der Kammerwände und der Verbindungen zwischen den Kammern (K) zwei einander benachbarte Vliesschichten (1, 2) vorgesehen sind, deren Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) einander entgegengesetzt ausgerichtet sind und deren Verbindungsabschnitte (15; 25) über eine Zwischenschicht (4) miteinander verbunden sind.
Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Ausbildung der Kammerwände und der Verbindungen (15, 25) zwischen den Kammern (K) zwei einander benachbarte Vliesschichten (1, 2) vorgesehen sind, deren Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) einander entgegengesetzt ausgerichtet sind und deren Verbindungsabschnitte (15; 25) direkt miteinander verbunden sind und
dass in den zwischen den Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) der beiden Vliesschichten (1, 2) sich ausbildenden Kammern (z. B. K1, K6, K7) einstückig ausgebildete elastische Füllelemente (6) oder Federn (5) angeordnet sind.
Polster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Ausbildung der Kammerwände und der Verbindungen (15, 25) zwischen den Kammern (K) zwei einander benachbarte Vliesschichten (1, 2) vorgesehen sind, deren Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) einander entgegengesetzt ausgerichtet sind und deren Verbindungsabschnitte (15; 25) über Stege (8, 81, 82) miteinander verbunden sind.
Polster nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennnzeichnet,
dass die Stege (8) faden- oder drahtförmige flexible Elemente (81) sind, die die Verbindungsabschnitte (15; 25) der beiden Vliesschichten (1, 2) über Verbindungen (77) aneinander halten.
Polster nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennnzeichnet,
dass die Stege (82) schlauchförmige, textile oder flexible Elemente sind, deren Längsachse sich parallel zu mindestens einer Reihe von Federn (5) oder elastischen Füllelementen (6) erstreckt und
dass die schlauchförmigen Elemente der Stege (82) im Bereich je einer ihrer einander gegenüberliegenden Mantellinien an der oberen bzw. unteren Vliesschicht (1; 2) mittels Naht- oder Klebeverbindung (78) befestigt sind.
Polster
mit über die Fläche des Polsters verteilten Federelementen (6) oder Federn (5), die einzeln an Wänden aus Vliesstoff geführt sind,
mit oberen und unteren, sich über die Fläche des Polsters erstreckenden, die Stirnseiten der Federelemente (6) oder Federn (5) übergreifenden Deckschichten (31, 32),
mit stabilisierenden Verbindungen (7) zwischen den benachbarte Federn (5) führenden Elementen einerseits und zwischen dem Vliesstoff (1, 2) und den Deckschichten (31, 32) andererseits,
wobei der die Wände und Teile der Verbindungen (7) ausbildende Vliesstoff aus mindestens einer Vliesschicht (1, 2) besteht, die sich unter Ausbildung von Verbindungsabschnitten (15, 25) zwischen den Wänden parallel zu den Deckschichten (31, 32) erstreckt und die zur Ausbildung der Führungen für die Federelemente (6) oder Federn (5) mit tiefgezogenen und oder formverpressten Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) versehen ist,
wobei die Auswölbungen (13) in stirnseitig angeordnete Innenräume der Federelemente (6) oder Federn (5) eingreifen und
wobei die Verbindungsabschnitte (15, 25) und/oder die Kopfabschnitte der Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) der Vliesschicht (1; 2) mittels Verbindungen (7) an einer der Deckschichten (31, 32), an einer Zwischenschicht, an Verbindungsabschnitten (15, 25) oder an Kopfabschnitten der Auswölbungen (11, 12, 13, 14; 21, 22, 23, 24) einer weiteren Vliesschicht (2; 1) fixiert sind.
Polster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die durch die Auswölbungen (13) begrenzten Hohlräume mit Granulat oder mit Federelementen aus Schaumstoff gefüllt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit über der Fläche verteilten Auswölbungen aus einer Vliesbahn, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vliesbahn in Arbeitsrichtung zugeführt wird, die überwiegend parallel zur Arbeitsrichtung ausgerichtete Fasern und in einer geringeren Menge quer dazu ausgerichtete Fasern besitzt,
dass eine Reihe quer zur Arbeitsrichtung ausgerichteter, bewegter Stempel (ST) schrittweise nacheinander, nach dem Kulierprinzip je eine Reihe von Auswölbungen ausformt,
dass mindestens die zwischen gleichzeitig ausgeformten Auswölbungen entstehenden Vliesstauchungen (151) an den Verbindungsabschnitten (15) mindestens mittels adhäsiv wirkender, aushärtbarer Stoffe fixiert werden.