DE2342111C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kanälen in Schaumstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Kanälen in Schaumstoff, insbesondere von Belüftungskanälen in Schaumstoffmatratzen, bei dem der Schaumstoff zusammengepreßt wird.

Es ist bekannt in Schaumstoffmatratzen Belüftungskanäle anzuordnen, wobei die Belüftungskanäle beispielsweise seitlich an den Matratzen ausmünden. Es ist ferner bekannt derartige Belüftungskanäle mit Aussteifungen zu versehen, um zu verhindern, daß die Kanäle bei Benützen der Matratzen ganz zusammengedrückt werden.

Wenn die Kanäle nicht schon im Zusammenhang mit dem Herstellungsvorgang der Schaumstoffmatratze eingeformt werden, was besondere Schwierigkeiten in sich schließt ist es notwendig, diese Kanäle nachträglich in die Matratze einzubringen. Ein Bohren dieser Kanäle mit einer Länge von ca. 90 bis 100 cm und einem Durchmesser von etwa 2 cm bereitet Schwierigkeiten, weil das Schaumstoffmaterial stark nachgiebig ist und somit einem Schneidgerät, einem Bohrer oder dergleichen keinen Widerstand entgegensetzt, vielmehr diesem ausweicht. Wird das Material aber nicht geschnitten, wickelt es sich am Bohrwerkzeug auf, das Material zerreißt und wird durch Reibung heiß. In der Rege! gelingt es nicht, mit einem Bohrwerkzeug in Schaumstoff längere Kanäle einzubringen.

Auch die Anwendung extrem rasch laufender Werkzeuge, die ein Ausweichen des zu schneidenden Werkstoffes nicht zulassen, ergibt keine Problemlösung wegen dei sehr großen Länge der Kanäle, welcher Länge die Länge der Bohrer usw. entsprechen müßte.

Um in Körper aus Schaumstoff Vertiefungen, Aussparungen, Kanäle oder dergleichen einbringen zu können, ist es bereits nach der AT-PS 2 10 621 bekannt, den Schaumstoffkörper mittels Druckplatten zusammenzupressen, die entsprechende zueinander versetzte Vorsprünge aufweisen, darauf zwischen den beiden Druckplatten einen ebenen Schnitt anzubringen und schließlich den Schaumstoffkörper durch Zurücknehmen der Druckplatten zu entlasten. Hierdurch ergibt der eben ausgeführte Schnitt eine Vertiefungen, Aussparungen, Kanäle oder dergleichen zeigende Schnittfläche an dem bzw. den so entstandenen beiden Schaumstoffkörpern. Der Schnitt erfolgt hierbei in zu der Preßrichtung senkrechter Richtung. Ein Anbringen von Kanälen in Erstreckungsrichtung großflächiger Schaumstoffkörper, wie Schaumstoffmatratzen, zu deren Be- bzw. Entlüftung ist mit dieser Vorrichtung und der durch die Ausbildung dieser Vorrichtung gegebenen Wirkungsweise nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, Kanäle großer Tiefe oder Länge in Schaumstoffkörpern anzubringen, und zwar auf eine Weise, die eine Massenproduktion zuläßt und bei der insbesondere der Herstellungsaufwand für das Anbringen der Bohrungen bzw. Kanäle in wirtschaftlichen Grenzen bleibt.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung nach der

Erfindung ist in erster Linie für das Herstellen von üelüftungskanälen in Schaumstoffmatratzen gedacht Die erfindungsgemäße Lösung soll aber auch anwendbar sein beim Anbringen anderer Kanäle in Schaumstoffmaterial, beispielsweise von Kanälen, die Verstei- fungen des Schaumstoffmaterials, Teile von Möbelgestellen oder dergleichen aufnehmen sollen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff in einer ein seitliches Ausweichen verhindernden Führung in Kanalrichtung auf einen Bruchteil der Ausgangsmaße zusammengepreßt wird, daß im zusammengepreßten Zustand die Kanäle in Preßrichtung eingearbeitet werden, und daß anschließend die Preßwirkung wieder aufgehoben wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei Führungsplatten zur Aufnahme des Schaumstoffes, eine zwischen den Führungsplatten bewegbare, angetriebene Druckplatte sowie Werkzeuge zum Herstellen der Kanäle aufweist

Wird der Schaumstoff in der vorgeschlagenen Weise zusammengepreßt, so kommen die Eigenschaften des Materials, die sich sonst bei der Kanalherstellung störend bemerkbar machen, nicht zur Wirkung. Durch das Zusammenpressen wird die Elastizität bzw. das Ausweichvermögen des Werkstoffes weitgehend aufgehoben. Ein Werkzeug, gleich ob ein rotierendes Werkzeug, wie ein Bohrer, oder ein Stanzwerkzeug, findet im Material hinreichend Widerstand, um einen Kanal zu formen. Der Schaumstoff kann exakl geschnitten werden.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß, wenn das Zusammenpressen in einer Führung, insbesondere zwischen Führungsplatten erfolgt, der im zusammengepreßten Zustand in den Schaumstoff eingebrachte Kanal nach der Entlastung hinreichend geradlinig verläuft und ausreichend maßhaltig ist Sollen in den Kanal Aussteifungen zur Abstützung der Kanalwandung eingebracht werden, so ist dies ohne weiteres möglich. Hierfür können beispielsweise Einziehelemente benützt werden oder auch Dorne, mit denen ein schlauchförmiges Abstützungsmatenai eingezogen werden kann.

Zum Formen der Kanäle können Bohrwerkzeuge verwendet werden. Als günstiger hat es sich jedoch erwiesen, mit Stanzwerkzeugen zu arbeiten, weil dabei das ausgestanzte Material in einem Stück und formhaltig anfällt

Das Herstellen der Kanäle kann mit einem oder wenigen Werkzeugen erfolgen, wobei die verschiedenen Kanäle nacheinander im Schaumstoff bzw. in der Schaumstoffmatratze gebildet werden. Günstiger ist es jedoch, für jeden Kanal ein eigenes Werkzeug, ein Vielfachwerkzeug, vorzusehen. Insbesondere wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß alle Werkzeuge einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, was insbesondere bei Stanzwerkzeugen eine einfache Ausbildung und Gestaltung der Vorrichtung gestattet.

Wenn die Schaumstoffmatratze dicht an den Führungen bzw. Führungsplatten anliegt, ist die Ableitung der in dem Schaumstoff enthaltenen Luft behindert, und die Luft setzt dem Zusammenpressen des Schaumstoffs einen erheblichen Widerstand entgegen. Nach einer besonderen eifindungsgemäßen Ausgestaltung weisen die Führungsplatten öffnungen zum Ableiten der beim f>5 Zusammenpressen des Schaumstoffes entweichenden Luft auf. Es hat sich gezeigt, daß durch die Anordnung derartiger öffnungen, die unterschiedliche Ausbildungen aufweisen können, die Arbeitsgeschwindigkeit beim Zusammenpressen beträchtlich gesteigert werden kann.

Die öffnungen in den Führungsplatten können beispielsweise zahlreiche Bohrungen sein. Es ist aber auch n.öglich, in den Führungsflächen der Platten Nuten vorzusehen, in oder durch die die verdrängte Luft entweichen kann.

Bei einer anderen Ausführung nach der Erfindung sind die Führungsplatten aus einer Vielzahl einzelner Leisten aufgebaut, die mit Abstand zueinander angeordnet sind, so daß durch die Spalte zwischen den Leisten die Luft entweichen kann. Es empfiehlt sich beim Aufbau der Leisten und bei Anordnung von Nuten in den Führungsflächen auf die Zusammendrückrichtung Rücksicht zu nehmen, um ein hinreichend leichtes Gleiten des Schaumstoffes an den Führungsplatten sicherzustellen.

Um das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erleichtern, wird vorgeschlagen, die Führungsplatten zum Einlegen und Entfernen des Schaumstoffes gegeneinander beweglich und miteinander verriegelbar auszubilden. Dies geschieht vorzugsweise durch eine Antriebseinrichtung, insbesondere hydraulischer Art, für die Führungsplatts oder die Führungsplatten. Die Hydraulik kann dabei auch die Verriegelungsfunktion übernehmen, so daß zusätzliche Elemente dafür entbehrlich sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, daß die beiden Führungsplatten im wesentlichen vertikal stehen, während die Druckplatte in dazu senkrechter Richtung von oben nach unten oder umgekehrt arbeitet Günstiger ist es jedoch, wenn die eine der Führungsplatten horizontal angeordnet ist weil dabei das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert ist.

Nach der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Druckplatte Durchbrüche für den Durchtritt der Werkzeuge aufweist Die insbesondere als Stanzv/erkzeuge ausgebildeten Werkzeuge sind zweckmäßig von einem Träger gehalten, der mittels Federn an der Druckplatte abgestützt ist. Auf diese Weise gestalten sich der Antrieb der Druckplatte und auch der Vorschub für die Werkzeuge sehr einfach. Der Antrieb der Druckplatte, der vorzugsweise an dem Träger angreift, verschiebt zunächst den Träger mit den Werkzeugen und die Druckplatte. 1st die vorgegebene Zusammenpreßstellung erreicht, wird die Druckplatte angehalten und der gleiche Antrieb bewirkt nun den Vorschub der Werkzeuge.

Bei einer anderen Ausgestaltung nach der Erfindung ist es aber auch möglich, die Werkzeuge an der der Druckplatte gegenüberliegenden Seite auf den Schaumstoff angreifen zu lassen. Weiter können auch zwei gegeneinander bewegliche Druckplatten vorgesehen sein, wodurch das Entweichen der Luft begünstigt wird. Es hat sich gezeigt, daß das Material bei enger Führung vorwiegend in der Nähe der Druckplatte zusammengedrückt wird, und daß die Luft vorrangig aus diesem Abschnitt des Schaumstoffs entweicht.

Die Werkzeuge können so angeordnet sein, daß von beiden Seiten Kanäle in den Schaumstoff vorgetrieben werden, falls dies gewünscht wird und/oder vorteilhaft ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Kanälen in einem Körper aus Schaumstoff in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in der Draufsicht,

F i g. 3 bis F i g. 5 die Vorrichtung, entsprechend der Darstellung nach F i g. 1, jedoch in verschiedenen Betriebsstellungen.

Das Maschinengestell 13 trägt die untere Führungsplatte 1, welche Führungsplatte eine Vielzahl von rechtwinklig zur Führungsplatte angeordneten öffnungen 9 zum Luftableiten aufweist. Auf der Führungsplatte 1 ist ein Widerlager 14 vorgesehen und am Widerlager ist die zweite Führungsplatte 2 angelenkt, die ebenfalls öffnungen 9 zum Luftableiten besitzt. Die Führungsplatte 2 ist um das Gelenk 15 schwenkbar. Dafür ist ein hydraulisch betätigter Antrieb 10 vorgesehen.

Zwischen den Führungsplatten 1 und 2 ist als Matratze ausgebildeter Schaumstoff 3 angeordnet, in welchen Kanäle eingebracht werden sollen. Der Abstand der Führungsplatten 1 und 2 entspricht dabei der Dicke der Schaumstoffmatratze im entlasteten Zustand.

Die Führungsplatten nehmen zwischen sich auch eine Druckplatte 4 auf, die an ihren Enden mit einer Führungshülse 16 fest verbunden ist, die auf einer Führungsstange 17 verschiebbar ist An jedem Ende der Druckplatte 4 sind je eine Führungshülse und eine Führungsstange vorgesehen.

Mit der Führungshülse 16 ist auch der Träger 7 geführt, an dem der Antriebszylinder 8 angreift. Zwischen der Druckplatte 4 und dem Träger 7 erstrecken sich Führungsbolzen 18, die zugleich Federn 12 tragen. Die Führungsbolzen 18 sind fest an der Druckplatte gehalten. Sie durchdringen den Träger 7. Ein Bolzenkopf 19 bestimmt jeweils den Abstand des Trägers 7 zu der Druckplatte 4.

An dem Träger 7 sind Werkzeuge 5 befestigt, die als Stanzwerkzeuge ausgebildet sind. Sie ragen durch Durchbrüche 11 in der Druckplatte 4 hindurch.

Nachdem bei aufgeklappter Führungsplatte 2 (vgl. Fig. 1) die Schaumstoffmatratze 3 eingelegt

to worden ist, wird die Führungsplatte 2 hinuntergeklappt, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Nun wird der Antrieb 8 betätigt und die Druckplatte 4 bewegt sich in die Stellung nach Fig.4. In dieser Stellung kommt die Führungshülsc 16 am Anschlag 20 zur Anlage. Der Antrieb 8 verschiebt nunmehr den Träger allein und drückt die Werkzeuge 5 durch die Durchbrüche 11 in die Schaumstoffmatratze hinein, bis die Stellung nach F i g. 5 erreicht ist.

Nun werden der Träger 7 mit den zugehörigen Einrichtungen zurückgezogen und die Führungsplatte 2 geöffnet. Das ausgestanzte Material ist durch nicht weiter dargestellte Auslasse im Widerlager hindurchgedrückt worden. Wenn solche öffnungen fehlen, kann das ausgestanzte Material leicht aus den Kanälen entfernt werden.

Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und entsprechenden Werkzeugen können nicht nur durchgehende Kanäle, sondern auch Sacklöcher angefertigt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Kanälen in Schaumstoff, insbesondere von Belüftungskanälen in Schaumstoffmatratzen, bei dem der Schaumstoff zusammengepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff in einer ein seitliches Ausweichen verhindernden Führung in Kanalrichtung auf einen Bruchteil des Ausgangsmaßes zusammengepreßt wird, daß im zusammenge- <o preßten Zustand die Kanäle in Preßrichtung eingearbeitet werden, und daß anschließend die Preßwirkung wieder aufgehoben wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei Führungsplatten (1, 2) für die Aufaihme des Schaumstoffes (3), eine zwischen den Führungsplatten bewegbare, angetriebene Druckplatte (4) sowie Werkzeuge (5) zum Herstellen der Kanäle (6) aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (5) als Stanzwerkzeuge ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Kanal (6) ein besonderes Werkzeug (5) vorgesehen ist

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Werkzeuge (5) einen gemeinsamen Antrieb (8) aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Führungsplatten (1, 2) Öffnungen (9) zum Ableiten der beim Zusammenpressen des Schaumstoffes entweichenden Luft aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatten (1,2) aus einer Vielzahl einzelner Leisten aufgebaut sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatten (1,2) zum Einlegen und Entfernen des Schaumstoffes (3) gegeneinander bewegbar und in Arbeitsstellung miteinander verriegelbar sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (10), insbesondere hydraulischer Art, für die Führungsplatte (2) oder die Führungsplatten.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Führungsplatten (1) horizontal angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (4) Durchbrüche (11) für den Durchtritt der Werkzeuge (5) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (5) an einem Träger (7) gehalten sind, der sich mittels Federn (12) an der Druckplatte (4) abstützt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8) der Druckplatte (4) am Träger (7) angreift.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Werkzeuge von der der Druckplatte (4) gegenüberliegenden Seite auf den Schaumstoff einwirken.