DE1248282B

DE1248282B - Randverbindung fuer aufblasbare Hohlkoerper aus nachgiebigem und dichtem Material

Info

Publication number: DE1248282B
Application number: DES76299A
Authority: DE
Inventors: Anneliese Draschler; Helmut Leidolf
Original assignee: Semperit AG Holding
Current assignee: Semperit AG Holding
Priority date: 1960-11-22
Filing date: 1961-10-17
Publication date: 1967-08-24

Description

Randverbindung für aufblasbare Hohlkörper aus nachgiebigem und dichtem Material Die Erfindung betrifft die Ausbildung der Randverbindung für aufblasbare Hohlkörper, insbesondere Luftmatratzen, Sitzkissen u. dgl., bei welchen die Ränder der Hohlkörper durch mit der Innenseite der Hohlkörper verklebte Streifen zusätzlich verstärkt sind.
Die übliche Methode zur Herstellung solcher Hohlkörper besteht darin, daß zwei einseitig beschichtete Gewebezuschnitte randschlüssig so aufeinandergelegt werden, daß die Schichtseite innen und die Gewebeseite außen zu liegen kommen, worauf die Nahtschichten nach einem der bekannten Verfahren meist durch ein Hochfrequenzfeld, zur Verschweißung gebracht werden.
Es stellte sich nun heraus, daß bei kunststoffbeschichteten Geweben derartig hergestellte Schweißnähte unter der Schälbeanspruchung zum Aufgehen und damit zum Undichtwerden neigen. Durch den im Hohlkörper, insbesondere bei Belastung, herrschenden Überdruck tritt an der Schweißnaht eine Trennung und in weiterer Folge eine Rißbildung in der Plastikschicht ein, die das Undichtwerden hervorruft.
Bei einem bekannten Hohlkörper, der aus zwei durch Vulkanisation miteinander verbundenen Schaumkautschukblättern besteht, hat der Innendruck das Bestreben, die Räder voneinander zu trennen, so daß die Randverbindung in aufgeblasenem Zustand dauernd unter Belastung steht. Andere bekanntgewordene Randverbindungen beziehen sich auf das Verkleben von mit Kautschuk belegten Geweben, wobei beim Zu§ammenpressen der Kautschukbelag das Gewebe durchdringt und als Bindemittel dient.
Da aber die Randverbindungen der bekanntgewordenen aufblasbaren Hohlkörper aus Gummi schon auf Grund der natürlichen Klebrigkeit oder mit Hilfe eines Klebemittels über die ganze zu verbindende Fläche zuerst unter Anwendung eines Druckes erfolgt, während die dauernde und innige Vereinigung erst im Zuge der nachfolgenden Vulkanisation eintritt, müssen bei Artikeln aus Kunststoff - bzw. aus kunststoffbeschichtetem Gewebe, welche bekanntlich nicht vulkanisierbar sind, die zu verbindenden Stellen in an sich bekannter Weise durch eine Nahtschweißung, vorzugsweise durch eine Hochfreqüenzschweißung, in einem gesonderten Arbeitsgang miteinander- vereinigt werden. Deshalb können die bei der Herstellung-von Gummiartikeln üblichen Verbindungsmethoden beim Verbinden von Kunststoffen keine Anwendung finden.
Die vorliegende Erfindung betrifft hingegen eine verbesserte Randverbindung für aufblasbare Hohlkörper aus mit schweißbaren thermoplastischen Kunststoffen beschichtetem Gewebe, bei welcher an der Innenseite der aus mit thermoplastischen Kunststoffen beschichteten Geweben bestehenden Hohlkörperwände ein oder zwei thermoplastische Kunststoffstreifen an in geringer Entfernung von der Randverbindung des Hohlkörpers liegenden Stellen angeschweißt sind.
Die erfindungsgemäße Randverbindung kann auf verschiedene Art durchgeführt werden. So kann die Abdichtung der Randnaht durch eine einzige oder durch eine mehrteilige, vorzugsweise zweiteilige, thermoplastische Kunststoffolie erfolgen. Des weiteren kann die Randnaht durch eine ein- oder mehrteilige thermoplastische Kunststoffolie überbrückt werden, oder es kann eine zweiteilige thermoplastische Kunststoffolie so angeordnet sein, daß je ein Rand dieser thermoplastischen Kunststoffolie mit dem Rand des Hohlkörpers g-einsam verschweißt wird.
Damit beim gleichzeitigen Anschweißen der beiden Folienränder jeweils an die obere und untere Hohlkörperwand in einem Arbeitsgang die Folienränder selbst nicht miteinander verschweißen, ist vorgesehen, zwischen die Folitenstreifen eine Polyäthylenfolie einzulegen, da diese bekanntlich im Hochfrequenzfeld nicht verschweißt. Die Verwendung einer Polyäthylenfolie ist in diesem Falle dann nicht erforderlich, wenn der an der Innenseite der Hohlkörperwände angeschweißte, die Randnaht überbrückende Streifen aus einem mit thermoplastischen Kunststoffolien beschichteten Gewebestreifen besteht.
Da beim Falten dieses Streifens die Gewebeseiten aufeinander zu liegen kommen, verschweißt zwischen den Elektroden lediglich die Thermoplastschicht des Streifens mit der thermoplastischen Schicht der jeweiligen Hohlkörperwand.
In Weiterausbildung des erfindungsgemäßen Grundprinzips wurde eine verstärkte Randverbindung noch dadurch gefunden, daß im Bereich der Ränder des Hohlkörpers ein vorzugsweise aus Weich-Polyvinylchlorid gespritzter Y-förmiger Profilstreifen an der Innenseite der Hohlkörperwände sowie in der Randnaht angeschweißt wird.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Randverbindung sind einige Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt.
Fig.1 zeigt einen teilweisen Schnitt durch einen aufgeblasenen Hohlkörper (Luftmatratze) in der -bisherigen Ausführungsform; F i g. 2 zeigt den gleichen Schnitt in der erfindungsgemäßen Ausführung; F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt des Hohlkörperrandes im-flachgelegten Zustand; Fig.4 bis 6 sowie 7 bis 8 zeigen die einzelnen Phasen des Herstellungsvorganges zweier Ausführungsformen der Randverbindung; Fig.9 und 10 zeigen im Teilschnitt des flachgelegten Hohlkörperrandes zwei weitere Ausführungsformen der Randverbindung.
Wie in F i g. 1 der bisherigen Ausführungsform ersichtlich, wirken die Kräfte P an der Schweißnaht 10 im Sinne einer Trennung der beiden thermoplastischen Kunststoffschichten durch Schälwirkung. Einer derartigen Beanspruchung ist meist die dünne thermoplastische Kunststoffschicht bei Auftreten hoher Kräfte nicht gewachsen, und es tritt eben am inneren Rand der Schweißnaht ein Einreißen der thermoplastischen Kunststoffschicht ein.
In Fig.2 und 3 bilden die beiden mit thermoplastischen Kunststoffen beschichteten Gewebe 1 und 2 die Hohlkörperwände, wobei die thermoplastische Kunststoffschicht nach innen zu liegen kommt. Im Zuge der Herstellung, wird, wie in F i g. 3 dargestellt, eine thermoplastische Kunststoffolie 3 im gefalteten Zustand zwischen den beschichteten Geweben 1 und 2 so eingelegt, daß letztere noch etwas vorstehen. In den gefalteten Streifen der thermoplastischen Kunststoffolie 3 wird eine Polyäthylenfolie 4 eingelegt. Es kann nunmehr das Anschweißen des Folienstreifens 3 an die Außenwände 1 und 2 des Hohlkörpers an der Stelle 5 in einem Arbeitsgang erfolgen, wobei die eingelegte Polyäthylenfolie 4 das Zusammenschweißen der Innenseiten des Streifens 3 verhindert. Ist dies durchgeführt, so kann die endgültige Randverbindung 6 des Hohlkörpers auf beliebige Art durch Verkleben, Vernähen, Versiegeln oder Verschweißen erfolgen.
Bei den in Fig.2 und 3 gezeigten Randverbindungen kommt der Innendruck auf die bei 6 verbundenen Randlagen überhaupt nicht zur Wirkung. Durch den in geringer Entfernung von der Randverbindung angeschweißten thermoplastischen Kunststoffstreifen 3 wird nämlich die Randverbindung 6 entlastet.
Der Innendruck beansprucht diesen thermoplasti- schen Kunststoffstreifen 3 durch eine Scherbelastung, die wesentlich besser ausgehalten wird, als die auf die Randverbindung 6 wirkende Schälbelastung. Eine ähnliche Wirkung tritt auch an der in F i g. 2 mit 8 bezeichneten Stelle auf. Ein Vergleich mit F i g. 1 zeigt, daß auch an dieser Stelle durch die Maß nahme gemäß der Erfindung der Trennung der beiden Hohlkörperhälften in wirksamer Weise begegnet wird.
Die Benutzung einer Polyäthylenfolie kann vermieden werden, wenn zwei Streifen aus einer thermoplastischen Kunststoffolie angeordnet werden, die jeder für sich mit der jeweiligen Hohlkörperwand 1 bzw. 2 verschweißt werden. Das Konstruktionsbeispiel hierfür ist in 1 i g. 4 bis 6 dargestellt. Bevor die beiden Hohlkörperwände 1 und 2 aufeinandergelegt werden, wird auf jeder ein thermoplastischer Kunststoffstreifen 7 an der Stelle 9 aufgeschweißt, wobei ebenfalls vorzusehen ist, daß die Hohlkörperwände 1 und 2 entsprechend vorstehen. Daraufhin werden die vorstehenden Hohlkörperwände 1 und 2, wie in Fig.5 dargestellt, zurückgebogen, und es wird die Verschweißung der freien Ränder der thermoplastischen Kunststoffstreifen 7 an der Stelle 11 durchgeführt. Die Hohlkörperwände 1 und 2 werden sodann wieder flach ausgelegt (F i g. 6), worauf die Randverbindung 6 wieder in beliebiger Art erfolgt.
Eine Einsparung in der Manipulation und in der Anzahl der erforderlichen Schweißnähte kann aber nach einer Konstruktionsvariante, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, erfolgen. Es wird ebenfalls je ein thermoplastischer Kunststoffstreifen 7' an jede der beiden Hohlkörperwände 1 und 2 an der Stelle 9 angeschweißt, jedoch stehen die Ränder letzterer nicht vor, sondern die thermoplastischen Kunststoffstreifen 7' und die Hohlkörperwände 1 und 2 liegen randschlüssig. Die beiden Teile werden nun aufeinandergelegt, und die Randverbindung 6, die nun alle vier Lagen umfaßt, wird geschweißt.
Eine Randverbindung analog der Ausführung nach Fig. 1 und 2, jedoch ohne Verwendung einer Polyäthylenfolie, kann erhalten werden, wenn an Stelle eines Folienstreifens ein mit thermoplastischen Kunststoffen beschichteter Gewebestreifen verwendet wird. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird der beschichtete Gewebestreifen 3 mit den Gewebeseiten zueinander gefaltet und zwischen die Hohlkörperwände 1 und 2 so eingelegt, daß letztere noch etwas vorstehen. In einem Arbeitsgang wird nun an der Stelle 5 der Streifen 3 an die Hohlkörperwand 1 bzw. 2 angeschweißt, wobei die innenliegenden Gewebeseiten ein Verschweißen der Innenseite des Verstärkungsstreifens verhindern. Da die Randverbindung 6 vorzugsweise gleichfalls durch Verschweißen erfolgen wird, kann durch entsprechende Anordnung der Schweiß elektrode das Verschweißen an den Schweißnähten 5 und 6 gleichzeitig erfolgen.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 10 wird der Rand des Hohlkörpers durch einen aus vorzugsweise Weich-Polyvinylchlorid gespritzten Y-förmigen Profilstreifen 10 verstärkt. Der Profilstreifen 10 wird hierbei randschlüssig mit dem einen Steg zwischen die Hohlkörperwände 1 und 2 eingelegt und vorteilhaft gleichfalls in einem Arbeitsgang an den Nahtstellen 5 und 6 miteinander verschweißt. Um ein Verschweißen der beiden gegabelten Stege in der Mitte zu verhindern, wird auf deren Innenseite im Bereich der Schweißnähte 5 an der Stellell eine Isoliermasse, z. B. ein elektrisch leitfähiger Lack, aufgetragen.
Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion ergibt sich eine luftdichte Randpartie von Hohlkörpern, durch die die Gefahr eines Aufreißens der thermoplastischen Kunststoffbeschichtung am Gewebe zuverlässig vermieden wird.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke kann auch für die Ausbildung der Schweißnähte zwischen den Kammern eines aufblasbaren Hohlkörpers angewendet werden, in dem, wie in F i g. 2 dargestellt, die Hohlkörperwände 1 und 2 nicht direkt miteinander, sondern durch Zwischenschaltung eines Steges 8 miteinander verbunden werden, wobei die Flanschen der Stege 8 mit den Hohlkörperwänden 1 und 2 verschweißt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Randverbindung für aufblasbare Hohlkörper aus nachgiebigem und dichtem Material, bei welcher die Ränder der Hohlkörper durch mit der Innenseite der Hohlkörper verklebte Streifen zusätzlich verstärkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der aus mit schweißbaren thermoplastischen Kunststoffen beschichteten Geweben bestehenden Hohlkörperwände (1, 2) ein oder zwei thermoplastische Kunststoffstreifen (3, 7 und 7') an in geringer Entfernung von der Randverbindung (6) des Hohlkörpers liegenden Stellen (5 bzw. 9) angeschweißt sind.
2. Randverbindung nach Anspruch 1, unter Verwendung eines gegabelten Verstärkungsstreifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelenden eines Y-förmigen Streifens (10) an den Hohlkörperwänden (1, 2) an einer in geringer Entfernung von der Randverbindung (6) des Hohlkörpers liegenden Stellte (5) angeschweißt sind, während ein von dem Scheitel der Gabel ausgehender, den Stiel der Gabel bildender Streifen in die Randverbindung (6) der Hohlkörperwände eingeschweißt ist.
3. Randverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (3) aus einem mit thermoplastischen Kunststoffen beschichteten Gewebestreifen besteht.
4. Randverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gabelförmige Profilstreifen (10) an der Innenseite der beiden gegabelten Stege mit einer das Verschweißen verhindernden Isoliermasse, z. B. einer elektrisch leitfähigen Lackschicht (11), versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 845 678; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 082 686; französische Patentschriften Nr. 963 865, 1169286; USA.-Patentschriften Nr. 1 625 582, 1 939.