JP3688204B2

JP3688204B2 - 充填装置及び方法

Info

Publication number: JP3688204B2
Application number: JP2001022645A
Authority: JP
Inventors: 太郎小川; 康正妹尾; 泰行戸田; 光雄片山
Original assignee: Namba Press Works Co Ltd
Current assignee: Namba Press Works Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: WO2002060809A1; KR100722329B1; US20040250870A1; EP1359117A4; EP1359117A1; US6899147B2; DE60133777D1; EP1359117B1; DE60133777T2; JP2002225045A; KR20020092366A; CA2403614A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋状の表皮材に、細粒又は細片からなる充填材を充填する装置及び方法に関し、とくに、充填材の円滑な充填を行える装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水に反応するウレタン系バインダーを混合したウレタンチップ材にスチームを通し、所望の形状に成形し、それを袋状の表皮材で被覆したクッション体が自動車用ヘッドレスト等に利用されている。しかし、袋状表皮材での被覆作業は簡単ではなく、多大な時間がかかり、また表皮材に皺が発生し、縫製ラインが蛇行するという品質上の問題があった。
【０００３】
本出願人は、かかる問題を解決する、表皮材の裁断屑、ウレタンフォームの細粒や細片を充填材として、袋状の表皮材に充填する充填方法及び充填装置について出願した（特願平11-289480号）。すなわち、図１(a)に示されているように、通気性のある表皮材1a内に、上記充填材に予めスチームに反応するバインダーを混合し、これを表皮材1a内に充填した充填体1を形成し、所定のキャビティーを有する成形型2（上型2a、下型2b）内に配置し、上型2aを閉じて形状を整え、そして内部にスチームを通す（図１(b)）。バインダーは水蒸気と反応し、充填材同士、充填材と表皮材の裏面とを接着する。かくして、所望の形状をもち、表皮材と一体となり、表皮材に皺が発生せず、また縫製ラインに蛇行のない、安定した品質をもった充填成形体1'を製造することができるようになった。
【０００４】
このような充填体1を形成するには、図２に示されているように、本体部3bと、内部を気密に密封できる蓋部3aとからなる排気充填容器３内に、開口部1bを有する袋状の表皮材1aを配置する。容器3の本体部3bは、排気装置と連通する排気口4と、充填材Tを投入する充填材投入口5とを有する。表皮材1a内への充填材Tの容易な投入のため、ファーナル6が、投入口5を通じて容器3に挿入され、ファーナル6の先端部分が開口部１bを通じて表皮材1aの内部に挿入される。この状態で、排気装置を駆動すると、容器3の内部の空気が排気され、容器3内部が減圧されて負圧になり、そのためファーナル6を介して、充填材投入口5、開口部1bを通って外部から表皮材1aの内部へと空気が入り込み、表皮材1aの内部へ流れ込んだ空気は、この通気性のある表皮材1aを通過して容器3の内部へと流れ出し、この空気が排気口4を通じて容器3の外部へと排出される。ファーナル6に充填材Tを近づけると、充填材Tはこの空気流に乗って表皮材1aの内部へと投入され、充填される。
【０００５】
このように、袋状の表皮材の中に所定量の充填材を容易に充填することが可能になった。
【０００６】
この充填方法において、自動車用座席や内装品の製造過程において、表面にスキンが付いたウレタンフォームの細粒、細片（いわゆるパン屑）や、表皮材の裁断屑も充填材として再利用することができるようになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、空気流を利用して、充填材を袋状の表皮材に充填するときに、充填材が安定して投入口に供給されることが望ましいが、そのためには充填材が均一に空気流に混合されていることが必要である。もし、空気流中で充填材が極端に集中すると、あるいは空気流に充填材の塊があると、投入口で目詰まりを起こし、充填動作が不能になりかねない。
【０００８】
また、空気流中の充填材の密度が変化すると、均一な密度をもつ充填体が形成できなくなる。このような充填体では、バインダーを予め混合していても接着不良をおこす。
【０００９】
そこで、本発明は、これら問題を解決するためになされたもので、充填材を、塊の状態にならず、ほぐれた状態にして、投入口へ供給できる充填装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の目的は、袋状の表皮材内に均一な密度で充填材を供給する、前記充填装置及び方法を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、袋状の表皮材内に安定して充填材を供給する、前記充填装置及び方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
細粒又は細片からなる充填材を袋状の表皮材内に充填する本発明の充填装置は、少なくとも一部に通気性を有する袋状の表皮材を配置する内部空洞を有し、この内部空洞へ連通する排気口と充填材投入口とを有する排気充填容器、及びこの排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材内に充填材を供給するための充填材供給手段、から構成される。
【００１３】
充填材供給手段は、蓋部、周囲部及び底部からなり、周囲部の上部に空気取り入れ孔と充填材放出口とを有し、底部に攪拌翼を有する筒状の攪拌容器、この攪拌容器の充填材放出口と排気充填容器の充填材投入口とを連通し、さらに排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材の内部と充填材投入口とを連通するための連通手段、及び排気充填容器の排気口を通じて排気充填容器の内部空洞に連通する排気源、から構成され、排気源を稼働させて排気充填容器の内部空洞を排気すると、内部空洞が減圧され、空気は、攪拌容器の空気取り入れ孔、充填材放出口、そして連結手段を通じて、排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材の内部へと流れ、さらに表皮材を通過して排気充填容器の内部空洞へ流れ、排気口を通じて排気源へと流れる。
【００１４】
充填材は、蓋部を開けて、攪拌容器内に投入され、攪拌容器内に投入された充填材は、攪拌容器底部の攪拌翼によって攪拌される。この攪拌翼は、好適に、電気モータにより回転される。ここで、充填材と水反応性バインダーとを混合するときは、攪拌容器内に投入した充填材を攪拌翼で攪拌しながら、水反応性バインダーを供給する。水反応性バインダーの供給は、攪拌と同時、又は攪拌中に供給する。水反応性バインダーは、好適に、攪拌容器の周囲部の上部又は蓋部に設けたノズル手段を通じて攪拌容器内に供給される。
【００１５】
このように充填材を攪拌容器内で攪拌すると、比較的重い充填材の塊が重力により下降し、攪拌翼の回転によって、ほぐれた状態にされ、一方、比較的軽いほぐれた状態にある充填材は、充填材の塊と入れ替わるように上昇することから、充填対全体がほぐれた状態になる。また、水反応性バインダーを使用するとき、水反応性バインダーは、上述のように、充填材を攪拌しながら供給されるので、上述のように上昇してきた攪拌容器内の充填材の上層部分のほぐれた状態にある充填材に付着し、バインダーを付着した充填材は、重力により下降し、これと入れ替わって、ほぐれた状態の充填材が上昇し、この充填材にバインダーが付着することから、充填材とバインダーとが均一に混合される。
【００１６】
表皮材の内部への充填材の充填は、排気充填容器の内部空洞に表皮材を配置してから、攪拌容器内で充填材を攪拌しながら、排気源を稼働させることによって行われる。すなわち、排気源を稼働して排気充填容器内を減圧すると、空気が、攪拌容器の空気取り入れ孔から、圧力の低い攪拌容器上部の充填材放出口へと流れ、このとき、攪拌されている充填材が、圧力の低い攪拌容器上部の充填材放出口へと舞い上がるとともに、充填材放出口へと流れる空気流に乗って、連結手段を介して排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材の内部へと供給される。空気流に乗って表皮材内部へ供給された充填材は、表皮材内部に充填され、空気は、表皮材を通過し、排気充填容器の排気口を通じて排気源へと流れる。ここで、攪拌容器内で舞い上がった充填材のうち、塊となっている比較的重い充填体は重力により落下するので、比較的軽いほぐれた状態の充填体のみが空気流に乗って表皮材の内部へと供給される。攪拌容器内で一旦舞い上がって落下した充填体の塊は、さらに攪拌されてほぐれた状態にされ、再び舞い上がって表皮材の内部へ供給される。
【００１７】
攪拌容器の充填材放出口と、排気充填容器の内部空洞とを連通するための連通手段は、好適に、充填材投入口から排気充填容器の内部空洞へ挿入されるファーナルと、一端を攪拌容器の充填材放出口に連結し、他端を、排気充填容器の充填材投入口に連結したパイプから構成される。表皮材には、その内部に連通する開口が設けられており、表皮材を排気充填容器の内部空洞に配置すると、ファーナルの先端部分が表皮材の開口を通じて表皮材の内部に挿入される。
【００１８】
排気充填容器は、好適に、互いに枢着された上部と下部とから構成され、この排気充填容器の内部には、内部に表皮材を収納することができるキャビティーを形成する充填型が配置される。この充填型は、蓋部分と本体部分とから構成され、この蓋部分及び本体部分は、キャビティーの内と外を連通する吸引孔を有する。さらに充填型は、排気充填容器の充填材投入口と整合する開口部を有する。
【００１９】
充填型の蓋部分は、排気充填容器の上部に固定され、本体部分は排気充填容器の下部に固定されていることが望ましい。このことにより、排気充填容器の上部が下部に対して開閉すると、充填型の蓋部分も本体部分に対して開閉する。さらに、ファーナルを用いて、充填型の開口部と充填材投入口とが連通することが望ましい。
【００２０】
この充填装置を使用して、袋状の表皮材の内部に充填材を充填する本発明の充填方法は、排気充填容器の内部空洞に表皮材を配置する工程、攪拌容器に必要な量の充填材を投入する工程、攪拌容器底部の攪拌翼を回転させる工程、及び攪拌容器の充填材放出口と排気口充填容器の充填材投入口とが、連通手段により、連通した状態で、排気充填容器の内部空洞を減圧する工程から構成され、排気充填容器の内部空洞を減圧する工程により、空気が、攪拌容器の空気取り入れ孔から、圧力の低い攪拌容器の上部の充填材放出口へと流れ、このとき、攪拌されている充填材が、圧力の低い攪拌容器の充填材放出口へと舞い上がるとともに、充填材放出口へと流れる空気流に乗って、連結手段を介して排気充填容器の内部空洞に配置した前記表皮材の内部へと供給され、空気流に乗って前記表皮材の内部へ供給された充填材は、表皮材の内部に充填され、空気は、表皮材を通過し、排気充填容器の排気口を通じて排気源へと流れる
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の充填装置10の全体が図３に示されている。充填装置10は、攪拌容器11、排気充填容器30、及び攪拌容器11と排気充填容器30とを連結するための連結装置50とから構成される。袋状の表皮材は、排気充填容器11の内部空洞に配置される。この表皮材は、少なくとも一部に通気性を有する。
【００２２】
攪拌容器11は、細粒や細片からなる充填材を投入し、排気充填容器11内に配置した表皮材の内部に、連結装置50を通じて必要に応じて充填材Tを供給するためのもので、とくに図４によく示されているように、筒状の周囲部12の頂部に蝶着された蓋13を有する。その頂部付近の周囲部12には、その周囲にそって複数の空気取り入れ孔14が設けられている。この空気取り入れ孔14は、以下で説明するように、そこを通って内部へと空気を引き込むことができるようにするためのもので、したがって、周囲部12にかぎらず、蓋13に設けられてもよい。さらに攪拌容器11内の充填材を外に放出して、排気充填容器30へ供給するための充填材放出口15が設けられている。さらに、攪拌容器11の底部に、攪拌容器11内に投入された充填材Tを攪拌するための攪拌翼17が配置されている。
【００２３】
攪拌容器11の下方には、攪拌翼17を回転させるための駆動装置20が取り付けられている。その駆動装置20には、シャフト22を介して攪拌翼17に連結された電気モータ21が備えられており、電気モータ21の駆動により、攪拌翼17が回転されるようになっている。ここで、充填材Tと水反応性バインダーとを混合するときは、図５に示されるように、攪拌容器11内に投入した充填材Tを攪拌翼17で攪拌しながら、水反応性バインダーBを供給する。水反応性バインダーBの供給は、攪拌と同時、又は攪拌中に供給する。水反応性バインダーBは、好適に、攪拌容器11の周囲部12の上部又は蓋部13に設けたノズル手段16を通じて攪拌容器11内に供給される。
【００２４】
排気充填容器30は、図６及び７によく示されている。排気充填容器30は、中に空洞を形成する上部31及び下部32からなる。上部31及び下部32は、枢着部32により開閉自在に枢着されている。上部31と下部32とが接合するところにパッキン材31'（図６）が設けられ内部の密閉性を高めている。さらにその接合部に、充填材を中に投入するための充填材投入口34が形成されている。下部32の、充填材投入口34とは反対側に、排気装置からなる排気源と連通する排気口35が設けられている。
【００２５】
排気充填容器30の充填材投入口34と、上記した攪拌容器10の充填材放出口15とは、連結装置50により接続して連通できるようになっている。連結手段50は柔軟なパイプ51を有し、案内取り付け装置52により、パイプ51の先端を、充填材投入口34に適宜取り付けることができる。
【００２６】
したがって、上部31と下部32とが閉じた状態で、排気源が駆動されると、排気充填容器30内の空洞内部の空気が排気されるが、充填材投入口34と攪拌容器11の充填材放出口15とが連結装置50により連通していることから、攪拌容器11内も排気される。このとき、外部の空気が空気取り入れ孔14から攪拌容器11内に流れ込む。かくして、排気源の駆動により、空気取り入れ孔14から攪拌容器11内へ、さらに、連結装置50を介して、充填材投入口34から排気充填容器30へ、さらに、排気口35を通って流れ出る空気流を形成することができる。
【００２７】
排気充填容器30に、以下で例示するが、通気性のある袋状の表皮材を、表皮材の開口を充填材投入口34と整合させて配置するとともに、攪拌容器11内に必要な充填材を収納し、排気源を駆動させると、上記した空気流にしたがって、充填材を表皮材内へ供給して充填体を形成することができる。充填体の成形がより重要な場合は、内部に充填型40を配置することができる。
【００２８】
図６によりよく示されているように、充填材が充填されて形成される充填体の形状とほぼ同じキャビティーが形成される充填型40は、本体部分41と蓋部分42とから構成され、本体部分41と蓋部分42とが接合するところで、かつ充填材投入口34と共通軸線をもつ位置に、開口部43が形成される。本体部分41及び蓋部分42には、内外の間で連通するように、吸引孔44が設けられている。
【００２９】
さらに、本体部分41は排気充填容器の下部32に、蓋部分42は排気充填容器の上部31に固定され、したがって、図６に示されているように、上部31が枢着部33を中心に、下部32に対して開閉すると、蓋部分42も本体部分41に対して開閉する。
【００３０】
この充填装置10を用いて、表皮材に充填材を充填する工程を以下で説明する。ここで使用できる充填材は、以下で説明するような、自動車用座席のヘッドレストを製造するため使用するモールドウレタンフォームのパン屑、裁断された布といったチップ材、軟質スラブウレタンや使用済みのモールドウレタンフォームをチップ状にしたもの、あるいは使用済みの自動車のシュレッダーダスト等だけでなく、たとえば、羽毛枕、羽毛蒲団の羽毛ように、表皮材に非常に軽く、扱いにくい材料も含む。また、粉体、とくに微粉末のような、袋体に投入しようとすると、舞い上がって取り扱いにくいものも含まれる。
【００３１】
【実施例】
本発明の充填装置10を使用した充填体の製造を、具体的な自動車用座席のヘッドレストの製造を通して説明する。
【００３２】
図７aは、自動車用座席のヘッドレストの表皮材Hの正面図、図７bはその底面図である。ここで利用するヘッドレストHの表皮材70は、通気性のある繊維材で、その裏面は軟質のスラブウレタンフォーム71がラミネート加工されている。表皮材70の底部には、ステーの通し孔72、72が設けられ、さらに、充填材を投入する開口となるスリット73が設けられている。このスリット73は、図７cに表皮材70の底部の部分断面が示されているように、通常は閉じた状態にある。
【００３３】
この表皮材70にまず、ステー74を挿入して、図６に示すように、蓋部分42が開いた充填型40内に収納する。さらに、充填材投入口34と充填型の開口部43とを連結し、充填材の投入をよりスムーズに行うためのファーナル75を配置する。
【００３４】
ファーナル75の詳細は図８に示されている。ファーナル75は、ホース51の先端が嵌る円筒部分76と、投入口34及び表皮材70のスリット（開口部）73内に挿入される、断面が楕円をもつ放出部分77とからなる。放出部分77は、円筒部分76から45°以上扇状に広がる放出口78を有する。かかる形状により、連結手段70を通して供給されてきた充填材が、表皮材70内に均等に投入することができる。
【００３５】
そして、図１０に示されているように、排気充填容器30の上部31を閉じて、充填型40の蓋部分42を閉じる。さらに、図１に示されているように、ファーナル75の円筒部分76と攪拌容器11の充填材放出口15とを連結装置50により連結する。ここで、攪拌容器11内には所定の量の充填材Tを投入しておく。
【００３６】
通常、充填材として、表皮材の裁断屑をチップ化したものと、モールドウレタンフォームの製造工程で発生するパン屑をチップ化したものとを、重量比で1：1で混合したものを使用する。この充填材は、図4に示すように、攪拌容器11に投入され、電気モータ21を駆動して攪拌翼17を回転させ、攪拌する。この攪拌と同時、又はこの攪拌中に、図５に示すように、重量比で1：0.2の割合で水反応性のウレタン系バインダーをノズル16を通じて混合充填材に供給し、攪拌する。ここで、ヘッドレスト1個当たりに使用される充填材とバインダーとの混合物は270ｇ程度である。
【００３７】
排気源が稼働すると、前述したように、空気は攪拌容器の空気取り入れ孔14から内部に入る。この実施例では、空気取り入れ孔の大きさをφ4とし、12個設けられた攪拌容器11が用いられた。
【００３８】
内部に入った空気は、充填材放出口15から連結手段50を通り、ファーナル75を介して表皮材70内に入り、そして、表皮材70を通して、充填型40の吸引孔44を通って、排気口35への流れとなる。
【００３９】
このような空気流が形成される際に、空気が空気取り入れ孔14から攪拌容器11内に流れ込むと、攪拌翼で攪拌されている充填材Tの上層は、かき乱され飛散し、舞い上がって空気と充填材とが混合した状態が形成される。この混合状態で、連結手段50内へ供給されるのであれば、充填材が塊の状態で、連結手段50へと供給されることがなく、極めて安定して充填材の表皮材への供給を行うことができる。
【００４０】
このように排気源を稼働させると、図３に示されているように、前述の空気取り入れ孔から排気口へと空気流が形成されるとともに、充填材と空気の混合状態が形成され、その充填材が混合した空気流が充填材放出口15から、連通手段50を通り、ファーナル75を介して充填材投入口34に入る。さらに混合空気は表皮材70の内側から、充填材を中に残して吸引孔44を通り、排気口35へと流れる。
【００４１】
攪拌容器11内において、充填材の放出とともに、攪拌されている充填材の量が減少し、残りの充填材の上層部分と充填材放出口との間の距離（高低差）が大きくなる。しかし、この充填材の残量の減少にともなって、攪拌翼の回転力に起因する残りの充填材の運動エネルギーが増加するので、充填材はより高く舞い上がり、結果的に、所定量の所定の量の充填材が、袋状の表皮材内に充填され、充填体が完成する。
【００４２】
この例では、ひとつの表皮材内に充填するのに必要な充填材を攪拌容器に投入したが、もっと多くの量を攪拌容器に収納しておくことで、所定量の充填材が充填材放出口を通って表皮材に充填されたとき、排気源、攪拌翼を停止して、排気充填容器内の表皮材を交換することで、つぎつぎに充填体を形成することもできる。
【００４３】
完成した充填体79は、表皮材70が所定の形状に形成していても、充填材が投入されることで、所定の形状以上に膨らんだ形をとるのが一般的である。この充填体79を、図１１に示されているように、所定のキャビティーをもつ成形型80（上型81、下型82）内に、配置する。この成形型80には、水蒸気を通すための通気孔83が設けられ、さらに、下型82の下部には水蒸気を導入するための水蒸気室84が設けられ、水蒸気はまず、水蒸気室84に導入され、導入された水蒸気は、通気孔83を通過することで、充填体79内を通過することができる（図１１（a））。
【００４４】
この水蒸気により、バインダーは反応硬化し、充填材同士を接着させて全体に固めると同時に、表皮材に裏面に接着させる。
【００４５】
成形型から充填体を取り出し、たとえば120℃の乾燥炉に1時間投入し、残留する水分を除去して、完成した充填成形品85となる（図１１（b））。
【００４６】
【効果】
本発明にしたがうことにより、以下の効果が奏される。
【００４７】
１）細粒、細片といった充填材を、塊の状態にならず、ほぐれた状態にして、均一に、そして安定して袋状の表皮材に充填することができる。したがって、袋状表皮材内の充填材の密度は均一になり、所望の形状をもった充填体を形成することができ、充填材に接着剤を含めておくと、むらなく充填材同士、充填材と表皮材とを接着するこができる。
【００４８】
２）充填材の表皮材への投入が安定するため、充填作業が効率的となり、また一様な品質とすることができる。
【００４９】
３）自動車用座席の製造過程で生じたウレタンフォームのパン屑、表皮材の裁断屑などのチップ材、さらに微粉末、羽毛などさまざまな形態の細粒や細片の充填材を容易に、袋上の表皮材の中に、充填することができ、とくに、従来、廃棄されていたパン屑、裁断屑をリサイクル材として使用することができる。
【００５０】
４）従来は、充填材とバインダーとを混合したものを表皮材複数個分予め一括して攪拌混合して製造し、これを表皮材1個分だけ計量し、この計量した充填材／バインダー混合物を1個の表皮材の内部に供給していたので、計量に使用する器具が汚れ、この汚れを除去するのに手間とコストがかかり、また充填材とバインダーとの混合に使用する機械設備が別途必要であり、装置全体が大きくなり、さらに、バインダーとして水反応性のものを使用すると、充填材／バインダー混合物が空気中の水分と反応し、バインダーの増粘により作業効率が低下する。しかし、本発明にしたがえば、表皮材1個分の充填材とバインダーは、これらを攪拌混合しながら表皮材に供給するので、計量に使用する器具を汚さず、バインダーの増粘による作業効率が低下することもなく、また、省スペース化がとれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（a）は、充填体を成形型に配置した状態を示し、図１（b）は充填体を成形型に配置して、形を整えて、スチームを通過させた状態を示す。
【図２】図２は、表皮材を排気充填容器内に配置し、空気流により充填材を表皮材内へ充填する状態を示す。
【図３】図３は、本発明の充填装置の全体図を示す。
【図４】図４は、本発明の充填装置の攪拌容器の一部断面図であり、充填材を投入したところを示す。
【図５】図５は、本発明の充填装置の攪拌容器の一部断面図であり、充填材を攪拌しながらバインダーを供給しているところを示す。
【図６】図６は、本発明の充填装置の排気充填容器の一部断面図を示す。
【図７】図７は、図６の排気充填装置において、上部が開いた状態を示す。
【図８】図８aは自動車用座席のヘッドレスト用の表皮材の正面図を、図８bは表皮材の底面図を、図７cは充填材を投入するスリットを示すための、表皮材の部分縦断面図を示す。
【図９】図９は、本発明の排気充填容器の投入口、充填型の口部と表皮材の開口部を連通するためのファーナルの平面図、正面図及び側面図を示す。
【図１０】図１０は、本発明の排気充填容器内に、ステーが取り付けられた表皮材を配置して、上部を閉じた状態を示す。
【図１１】図１１（a）は充填体を成形型内に配置して状態を示し、図１１（b）は、本発明にしたがって製造されて充填体成形品の断面図を示す。
【符号の説明】
10 充填装置
11 攪拌容器
12 周囲部
13 蓋
14 空気取り入れ孔
15 充填材放出口
16 攪拌翼
20 駆動装置
21 電気モータ
22 シャフト
30 排気充填容器
31 上部
32 下部
33 枢着部
34 充填材投入口
35 排気口
40 充填型
41 本体部分
42 蓋部分
43 開口部
44 吸引孔
50 連結装置

Claims

細粒又は細片からなる充填材を袋状の表皮材内に充填する充填装置であって、
少なくとも一部に通気性を有する袋状の表皮材を配置する内部空洞を有し、該内部空洞へ連通する排気口と充填材投入口とを有する排気充填容器、及び
前記排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材の内部に充填材を供給するための充填材供給手段、
から成り、
前記充填材供給手段が、
蓋部、周囲部及び底部からなり、周囲部の上部に空気取り入れ孔と充填材放出口とを有し、該底部に攪拌翼を有する筒状の攪拌容器、
前記攪拌容器の充填材放出口と前記排気充填容器の充填材投入口とを連通し、さらに前記排気充填容器の内部空洞に配置した表皮材の内部と前記充填材投入口とを連通するための連通手段、及び
前記排気充填容器の排気口を通じて前記排気充填容器の内部空洞に連通する排気源、
から成り、
前記排気源を稼働させて前記排気充填容器の内部空洞を排気すると、該内部空洞が減圧され、空気は、前記攪拌容器の空気取り入れ孔、前記充填材放出口、そして前記連結手段を通じて、前記排気充填容器の内部空洞に配置した前記表皮材の内部へと流れ、さらに該表皮材を通過して前記排気充填容器の内部空洞へ流れ、前記排気口を通じて前記排気源へと流れる、
ところの充填装置。
前記攪拌容器が、該攪拌容器内にバインダーを供給するためのノズル手段をさらに含む、ところの請求項１の充填装置。
前記ノズル手段が、前記攪拌容器の前記周囲部の上部又は前記蓋部に設けられる、ところの請求項２の充填装置。
前記排気充填容器が、互いに枢着された上部と下部とから成り、該排気充填容器の内部には、内部に表皮材を収納することができるキャビティーを形成する充填型が配置され、
該充填型が、蓋部分と本体部分とから成り、該蓋部分及び本体部分は、前記キャビティーの内と外を連通する吸引孔を有し、
前記充填型が、さらに、前記排気充填容器の充填材投入口と整合する開口部を有し、
前記蓋部分が、前記排気充填容器の上部に固定され、前記本体部分が、前記排気充填容器の下部に固定され、前記排気充填容器の上部が前記下部に対して開閉すると、前記蓋部分も前記本体部分に対して開閉する、
ところの請求項１の充填装置。
前記連通手段は、前記充填材投入口から前記排気充填容器の内部空洞へ挿入されるファーナルと、一端を前記攪拌容器の充填材放出口に連結し、他端を、前記排気充填容器の充填材投入口に連結したパイプから成り、前記表皮材には、その内部に連通する開口が設けられており、前記表皮材を前記排気充填容器の内部空洞に配置すると、前記ファーナルの先端部分が前記表皮材の開口を通じて前記表皮材の内部に挿入される、ところの請求項１の充填装置。
請求項1又は２の充填装置を使用して、前記袋状の表皮材の内部に前記充填材を充填する方法であって、
前記排気充填容器の内部空洞に前記表皮材を配置する工程、
前記攪拌容器に必要な量の充填材を投入する工程、
前記攪拌翼を回転させて前記充填材を攪拌する工程、及び
前記攪拌容器の充填材放出口と前記排気口充填容器の充填材投入口とが、前記連通手段により、連通した状態で、前記排気充填容器の内部空洞を減圧する工程、
から成り、
前記排気充填容器の内部空洞を減圧する前記工程により、空気が、前記攪拌容器の空気取り入れ孔から、圧力の低い前記攪拌容器の上部の前記充填材放出口へと流れ、このとき、攪拌されている充填材が、圧力の低い前記攪拌容器の充填材放出口へと舞い上がるとともに、前記充填材放出口へと流れる空気流に乗って、前記連結手段を介して前記排気充填容器の内部空洞に配置した前記表皮材の内部へと供給され、空気流に乗って前記表皮材の内部へ供給された前記充填材は、前記表皮材の内部に充填され、空気は、前記表皮材を通過し、前記排気充填容器の排気口を通じて前記排気源へと流れる、ところの方法。
前記攪拌翼を回転させて前記充填材を攪拌する前記工程が、前記攪拌容器内にバインダーを供給する工程をさらに含む、請求項６の方法。