DE20019161U1

DE20019161U1 - Device for producing a foam element with cavities

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Publication number: DE20019161U1
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Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2010-11-11

Description

Prof. D.Prof.D. • · · * · · * &psgr; · · · · · ψ · · · · · 10.11.20007CF10.11.20007CF 5191351913 • · ·· ·
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»· ··· ·· · ·»········ Anmelder:Applicant: MankauMankau Unsere Akte:Our file:

Vorrichtung zur Herstellung eines SchaumstoffelementsDevice for producing a foam element

mit Hohlräumenwith cavities

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schaumstoffelements mit Hohlräumen, insbesondere einer Matratze aus Schaumstoff oder Latex, &iacgr;&ogr; gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for producing a foam element with cavities, in particular a mattress made of foam or latex, according to the preamble of patent claim 1.

Es ist bekannt, Hohlräume in einer Matratze vorzusehen, um der Matratze entlang der Liegefläche eine bestimmte Härte zu verleihen. Dadurch wird erreicht, daß stärker belastete Zonen, wie z.B. der Kopf- Schulterbereich oder der Beckenbereich weicher sind als dazwischenliegende Zonen und der Körper entsprechend tiefer einsinkt, wodurch eine ergonomische Liegeposition erreicht werden kann. Ebenso ist es dadurch möglich, die Matratze oder einen Sitz an die individuellen Bedürfnisse eines Kunden anzupassen und für unterschiedliche Körpergrößen oder Körpergewichte entsprechend ausgelegte Schaumstoffelemente herzustellen.It is known to provide hollow spaces in a mattress in order to give the mattress a certain degree of hardness along the lying surface. This ensures that areas subject to greater stress, such as the head and shoulder area or the pelvic area, are softer than the areas in between and the body sinks deeper, which makes it possible to achieve an ergonomic lying position. It is also possible to adapt the mattress or a seat to the individual needs of a customer and to produce foam elements designed for different body sizes or body weights.

Bekannte Matratzen mit Hohlräumen bestehen in der Regel aus mehreren Matratzenlagen, die schichtweise zusammengesetzt und miteinander verklebt werden. Wenn die einzelnen Lagen Aussparungen in ihrer Oberfläche aufweisen, entstehen nach dem schichtweisen Anordnen der Matratzenlagen entsprechende Hohlräume. Eine derartige Herstellung ist jedoch relativ kompliziert und zeitaufwendig.Known mattresses with hollow spaces usually consist of several mattress layers that are assembled in layers and glued together. If the individual layers have recesses in their surface, corresponding hollow spaces are created after the mattress layers are arranged in layers. However, this type of production is relatively complicated and time-consuming.

Es ist auch bekannt, die Hohlräume mittels Formkörpern zu bilden, die von den Außenwänden in den Innenraum der Form, in der die Matratze geschäumt wird, hineinragen. Nach dem Schäumen und Aushärten des Schaumstoffs werden dieIt is also known to form the cavities by means of molded bodies that protrude from the outer walls into the interior of the mold in which the mattress is foamed. After the foam has been foamed and hardened, the

Formkörper aus der Matratze herausgezogen, wobei hohe Kräfte erforderlich sind und die Oberfläche der Matratze oftmals einreißt. Darüber hinaus müssen derartige Formkörper einen relativ breiten Schaftabschnitt aufweisen, so daß der großvolumige Grundkörper, der den eigentlichen Hohlraum bildet, noch aus der Matratze herausgezogen werden kann. Die Entnahmeöffnung muß schließlich mit einem passenden Einsatz verklebt werden.Molded bodies are pulled out of the mattress, which requires high forces and often tears the surface of the mattress. In addition, such molded bodies must have a relatively wide shaft section so that the large-volume base body, which forms the actual cavity, can still be pulled out of the mattress. Finally, the removal opening must be glued with a suitable insert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen einer mit Hohlräumen versehenen Matratze zu schaffen, die die &iacgr;&ogr; Herstellung größerer Hohlräume bei dennoch kleinerer Entnahmeöffnung ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to provide a device for producing a mattress provided with cavities, which enables the production of larger cavities while still having a smaller removal opening.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in the independent claim. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in einer Form zur Herstellung eines Schaumstoffelements Formkörper zur Bildung von Hohlräumen vorgesehen sind, die Mittel zum Herausschneiden der Formkörper aus dem Schaumstoff aufweisen.According to the invention, this is achieved in that, in a mold for producing a foam element, molded bodies are provided for forming cavities, which have means for cutting the molded bodies out of the foam.

Eine bevorzugte Ausgestaltung eines Formkörpers umfasst einen relativ schmalen Schaftabschnitt und einen tiefer im Schaumkern liegenden großvolumigen Grundkörper. Durch die Mittel zum Herausschneiden des Formkörpers wird das Schaumstoffmaterial beim Herausziehen des Formkörpers oberhalb des Grundkörpers im Bereich des Schaftabschnitts geschlitzt, so daß der Grundkörper einfach aus dem Schaumstoffkern herausgezogen werden kann.A preferred embodiment of a molded body comprises a relatively narrow shaft section and a large-volume base body located deeper in the foam core. The means for cutting out the molded body slit the foam material above the base body in the area of the shaft section when the molded body is pulled out, so that the base body can be easily pulled out of the foam core.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung handelt es sich bei den Mitteln zum Herausschneiden um Schneidmesser, die das Schaumstoffmaterial beim Herausziehen des Formkörpers, wie vorstehend beschrieben, schlitzen, und damit das Herausziehen des Formkörpers erleichtern. Gemäß einer anderenAccording to a first embodiment, the means for cutting out are cutting knives which slit the foam material when the molded body is pulled out, as described above, and thus facilitate the removal of the molded body. According to another

Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei den Mitteln zum Herausschneiden des Formkörpers um Messerblätter, die insbesondere vom Grundkörper bis zur Oberfläche des Schaumstoffmaterials reichen, so daß das Schaumstoffmaterial oberhalb des Grundkörpers bereits geschlitzt ist, während sich der Formkörper noch im Schaumstoff befindet.In accordance with the invention, the means for cutting out the molded body are knife blades which extend in particular from the base body to the surface of the foam material, so that the foam material above the base body is already slit while the molded body is still in the foam.

Nach dem Herausziehen des Formkörpers klappt das geschlitzte Material wieder in seine Ausgangslage zurück, so daß an der Oberfläche des Schaumstoffelements nur die Schnittlinien und ggf. die Schaftöffnung zu sehenAfter the molded body has been pulled out, the slotted material folds back into its original position so that only the cutting lines and, if applicable, the shaft opening are visible on the surface of the foam element.

&iacgr;&ogr; sind. Wenn der Schaft ausreichend schmal ist, wird die Schaftöffnung aufgrund der Elastizität des Schaummaterials automatisch geschlossen. Die Schnittflächen und die Schaftöffnung können bei Bedarf verklebt werden. Die Mittel zum Herausschneiden des Formkörpers sind wahlweise am Schaftabschnitt, vorzugsweise am unteren Bereich des Schafts nahe dem Grundkörper, oder am Grundkörper selbst angeordnet. Die Schneidmittel können helixartig um den Schaftabschnitt herum angeordnet sein. Die Form einer Doppelhelix ist gleichfalls möglich.&iacgr;&ogr; are. If the shaft is sufficiently narrow, the shaft opening is automatically closed due to the elasticity of the foam material. The cut surfaces and the shaft opening can be glued if necessary. The means for cutting out the molded body are arranged either on the shaft section, preferably on the lower area of the shaft near the base body, or on the base body itself. The cutting means can be arranged helically around the shaft section. The shape of a double helix is also possible.

Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst auf der Oberfläche des Grundkörpers radial angeordnete Schneidmesser, dte sich zumindest über einen wesentlichen Teil des Grundkörpers in radialer Richtung erstrecken. Die Schneidmesser können ggf. auch radial über den Außenumfang des Grundkörpers hinausragen.A preferred embodiment comprises cutting blades arranged radially on the surface of the base body, which extend in the radial direction over at least a substantial part of the base body. The cutting blades can optionally also project radially beyond the outer circumference of the base body.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung umfasst Mittel zum Herausschneiden, die in Form von Schneidblättern bzw. -blechen gestaltet sind, die im eingesetzten Zustand des Formkörpers bis zur Oberfläche des Schaumstoffs reichen. Ein aktives Schlitzen des Schaumstoffes beim Herausziehen des Formkörpers ist in diesem Fall nicht mehr erforderlich.Another embodiment of the invention comprises means for cutting out, which are designed in the form of cutting blades or sheets that reach to the surface of the foam when the molded body is inserted. In this case, active slitting of the foam when pulling out the molded body is no longer necessary.

An den radialen Enden der Schneidblätter sind vorzugsweise Ansätze mit einem abgerundeten, insbesondere kreisrunden, Außenumfang vorgesehen, um ein späteres Einreißen des Schaumstoffs an den Enden der Schlitze zu verhindern.At the radial ends of the cutting blades, projections with a rounded, in particular circular, outer circumference are preferably provided in order to prevent subsequent tearing of the foam at the ends of the slots.

Der erfindungsgemäße Formkörper ist vorzugsweise rotationssymmetrisch, kann jedoch auch jede beliebige andere Form aufweisen. Die Formkörper können auch selbst spiralförmig gebildet sein, wobei sie einfach aus dem Schaumstoff herausgedreht werden.The molded body according to the invention is preferably rotationally symmetrical, but can also have any other shape. The molded bodies themselves can also be formed spirally, in which case they are simply twisted out of the foam.

Zum einfacheren Herauslösen der Formkörper aus dem Schaumstoff können die Formkörper außerdem kleine Öffnungen aufweisen, aus denen ein Fluid, insbesondere Luft oder Wasser ausgestoßen wird, wodurch sich der Formkörper &iacgr;&ogr; leichter von der Innenwand des Hohlraumes löst. Das Fluid wird durch das Innere der Formkörper zugeleitet, wobei die Zuführleitung insbesondere ein Ventil aufweist und mit einer Druckvorrichtung verbunden ist. Anstelle der einfachen Austrittsöffnungen können auch Ventile vorgesehen sein, die ein Eindringen des flüssigen Schaumstoffs in den Formkörper verhindern.To make it easier to remove the molded bodies from the foam, the molded bodies can also have small openings from which a fluid, in particular air or water, is expelled, making it easier for the molded body to be released from the inner wall of the cavity. The fluid is fed through the interior of the molded bodies, with the feed line in particular having a valve and being connected to a pressure device. Instead of the simple outlet openings, valves can also be provided which prevent the liquid foam from penetrating the molded body.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings. They show:

Fig. 1 Einen erfindungsgemäßen Formkörper mit neuartigen Schneidmitteln;Fig. 1 A molded body according to the invention with novel cutting means;

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Formkörper mit einer ersten Ausgestaltung von Schneidmessern;Fig. 2 shows a molded body according to the invention with a first embodiment of cutting blades;

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Formkörper mit einer zweiten Ausgestaltung von Schneidmessern;Fig. 3 shows a molded body according to the invention with a second embodiment of cutting blades;

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Formkörper, bei dem die Schneidmesser am Grundkörper angeordnet sind;Fig. 4 shows a molded body according to the invention, in which the cutting blades are arranged on the base body;

Fig. 5 eine Aufsicht auf das Schaumstoffelement mit den nach dem Herausnehmen des Formkörpers erkennbaren Schnittlinien;Fig. 5 is a plan view of the foam element with the cutting lines visible after removal of the molded body;

Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Formkörper mit Schneidblättem;Fig. 6 shows a shaped body according to the invention with cutting blades;

Fig 7 eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Formkörpers mit Schneidblättern; undFig. 7 shows another embodiment of a molded body according to the invention with cutting blades; and

Fig. 8 eine Aufsicht auf den Formkörper von Fig. 6.Fig. 8 is a plan view of the molded body of Fig. 6.

Der in Fig. 1 dargestellte Formkörper 1 umfasst einen relativ schmalen Schenkelabschnitt 2 und einen großvolumigen Grundkörper 3 zum Bilden &iacgr;&ogr; entsprechender Hohlräume in einem Schaumstoffelement 6.The molded body 1 shown in Fig. 1 comprises a relatively narrow leg section 2 and a large-volume base body 3 for forming corresponding cavities in a foam element 6.

Bei der Herstellung eines Schaumstoffelements ragen die Formkörper 1 von den Wänden einer Form, in die das Material für das Schaumstoffelement eingebracht und geschäumt wird in den Innenraum der Form hinein. Die Grundkörper 1 werden dabei vollständig vom Schaumstoffmaterial umschäumt. Nach dem Aushärten des Materials werden sie aus dem Element 6 herausgezogen, wodurch entsprechende Hohlräume 7 zurückbleiben, die dem Schaumstoffelement 6, insbesondere einer Matratze, unterschiedliche Härtegrade verleihen.When producing a foam element, the molded bodies 1 protrude from the walls of a mold into which the material for the foam element is introduced and foamed into the interior of the mold. The base bodies 1 are completely surrounded by the foam material. After the material has hardened, they are pulled out of the element 6, leaving corresponding cavities 7 that give the foam element 6, in particular a mattress, different degrees of hardness.

Um das Herausziehen des Grundkörpers 3 aus dem Schaumstoff zu erleichtern, hat die in Fig. 1 dargestellte Ausgestaltung helixartige Schneidmittel, die um den Schaftabschnitt 2 des Formkörpers herum angeordnet sind. Der Formkörper 1 ist bei dieser Ausgestaltung rotationssymmetrisch gebildet, so daß er mit einer Drehbewegung aus dem Schaumstoffmaterial herausgedreht werden kann. Anstelle nur eines helixartigen Schneidmittels 5 können auch mehrere helixartige Schneidmittel, insbesondere eine Doppelhelix, vorgesehen sein.In order to make it easier to pull the base body 3 out of the foam, the design shown in Fig. 1 has helical cutting means which are arranged around the shaft section 2 of the molded body. In this design, the molded body 1 is rotationally symmetrical so that it can be rotated out of the foam material with a rotary movement. Instead of just one helical cutting means 5, several helical cutting means, in particular a double helix, can also be provided.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Formkörpers, bei dem mehrere in Entnahmerichtung (Längsrichtung) ausgerichtete Schneidmesser 8 am Schaftabschnitt 2 des Formkörpers 1 angeordnet sind. Die Messer 8 haben eine bogenförmig gekrümmte Schneide und erstrecken sich zumindest über einen wesentlichen Teil der maxialen Ausdehnung C des Grundkörpers 3. DieFig. 2 shows another embodiment of a molded body in which several cutting blades 8 aligned in the removal direction (longitudinal direction) are arranged on the shaft section 2 of the molded body 1. The blades 8 have an arcuately curved cutting edge and extend at least over a significant part of the maximum extension C of the base body 3. The

Ausdehnung der Schneidmittel sollte wenigstens 50%, vorzugsweise mindestens 80% der maximalen Ausdehnung C des Grundkörpers 3 betragen.The expansion of the cutting means should be at least 50%, preferably at least 80% of the maximum expansion C of the base body 3.

Die in Fig. 3 dargestellte alternative Ausführungsform umfasst mehrere, in Entnahmerichtung geneigte Schneidstäbe 9, die ebenfalls am Schaftabschnitt 2 des Formkörpers 1 angeordnet sind. Die Schneidstäbe sind im unteren Bereich des Schaftabschnittes 2 nahe dem Grundkörper 3, insbesondere im Übergangsbereich zwischen Grundkörper 3 und Schaftabschnitt 2 angeordnet.The alternative embodiment shown in Fig. 3 comprises several cutting rods 9 which are inclined in the removal direction and are also arranged on the shaft section 2 of the molded body 1. The cutting rods are arranged in the lower region of the shaft section 2 near the base body 3, in particular in the transition region between the base body 3 and the shaft section 2.

&iacgr;&ogr; Fig. 4 zeigt einen anderen Formkörper, bei dem die Schneidmittel unmittelbar am Grundkörper 3 angeordnet sind. Als Schneidmittel dienen mehrere in Entnahmerichtung ausgerichtete Schneidmesser 11, die sich über einen wesentlichen Bereich der maximalen Ausdehnung des Grundkörpers 3 erstrecken.4 shows another molded body in which the cutting means are arranged directly on the base body 3. The cutting means are several cutting blades 11 aligned in the removal direction, which extend over a significant area of the maximum extent of the base body 3.

Bei allen Ausführungsformen sind die Schneidmittel vorzugsweise einstückig mit dem Formkörper 1 gebildet.In all embodiments, the cutting means are preferably formed integrally with the molded body 1.

Nach dem Herausziehen des Formkörpers 1 ergeben sich die in Fig. 5 dargestellten Schnittlinien 10. Die Schnittlinien 10 stammen im dargestellten Beispiel von einem Formkörper mit vier Schneidmessern, die gleichmäßig in Umfangsrichtung angeordnet sind. In der Mitte entsteht eine kreisrunde Öffnung 12, die durch den Schaftabschnitt 2 verursacht wird. Bei besonders weichem und elastischem Schaumstoffmaterial schließt sich diese Öffnung 12 von selbst. Sie kann ggf. auch nachträglich, z.B. mit einem Verschlußelement, verschlossen und verklebt werden, ebenso wie die Schnittflächen 10.After the molded body 1 has been pulled out, the cutting lines 10 shown in Fig. 5 are created. In the example shown, the cutting lines 10 come from a molded body with four cutting blades that are evenly arranged in the circumferential direction. A circular opening 12 is created in the middle, which is caused by the shaft section 2. With particularly soft and elastic foam material, this opening 12 closes automatically. If necessary, it can also be subsequently closed and glued, e.g. with a closure element, just like the cutting surfaces 10.

Eine grundsätzlich andere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Figuren 6 bis 8 gezeigt, bei denen die Formkörper Schneidblätter aufweisen, die das Schaumstoffmaterial bereits vor dem Herausnehmen der Formkörper schlitzen.A fundamentally different embodiment of the invention is shown in Figures 6 to 8, in which the molded bodies have cutting blades that slit the foam material before the molded bodies are removed.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausgestaltung zeigt einen kugelförmigen Grundkörper 3 mit großflächigen Schneidblättern 13, die im eingesetzten Zustand des Formkörpers 1 bis zur Oberfläche des Schaumstoffs 6 reichen. Die Schneidblätter 13 erstrecken sich in radialer Richtung über den Außenumfang des Grundkörpers 3 hinaus.The design shown in Fig. 6 shows a spherical base body 3 with large-area cutting blades 13 which, when the molded body 1 is inserted, reach up to the surface of the foam 6. The cutting blades 13 extend in the radial direction beyond the outer circumference of the base body 3.

An den Enden der Schneidblätter 13 sind Mittel zum Abrunden der Schneidkante der Blätter 13 vorgesehen, um ein späteres Einreißen der Schlitze zu verhindern. Die Mittel zum Abrunden der Schneidkanten sind im dargestellten Beispiel als &iacgr;&ogr; kreisrunde Ansätze 14 gebildet.At the ends of the cutting blades 13, means are provided for rounding off the cutting edge of the blades 13 in order to prevent the slots from tearing later. In the example shown, the means for rounding off the cutting edges are formed as circular projections 14.

Fig. 7 zeigt einen Formkörper 1 mit einem besonders gestalteten Grundkörper 3, der aus zwei bauchigen, wulstartigen Abschnitten 15 besteht, die von einem eingeschnürten Abschnitt 16 unterteilt sind. Der mit diesem Formkörper 1 hergestellte Hohlraum hat besonders günstige und genau definierte Federeigenschaften.Fig. 7 shows a molded body 1 with a specially designed base body 3, which consists of two bulbous, bead-like sections 15, which are divided by a constricted section 16. The cavity produced with this molded body 1 has particularly favorable and precisely defined spring properties.

In Fig. 8 ist eine Aufsicht auf den in Fig. 6 dargestellten Formkörper gezeigt. Dabei ist zu erkennen, daß der Formkörper 1 insgesamt 4 Schneidblätter 13 aufweist, die in gleichen Winkelabständen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Schneidblätter 13 ragen über den Umfang des Grundkörpers 3 hinaus und haben an ihren radialen Enden die wulstartigen Ansätze 14.Fig. 8 shows a top view of the molded body shown in Fig. 6. It can be seen that the molded body 1 has a total of 4 cutting blades 13, which are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. The cutting blades 13 protrude beyond the circumference of the base body 3 and have the bead-like projections 14 at their radial ends.

Um das Herausnehmen des Formkörpers 1 weiter zu erleichtem, können mehrere Löcher 17 vorgesehen sein, die vorzugsweise entsprechend der Außenkontur des Grundkörpers 3 im Schaumstoff 6 vorgesehen sind. Die Löcher 17 können z.B. durch Nadeln bzw. Stifte hergestellt werden, die von einer Seitenwand in den Innenraum der Form hineinragen.In order to further facilitate the removal of the molded body 1, several holes 17 can be provided, which are preferably provided in the foam 6 according to the outer contour of the base body 3. The holes 17 can be made, for example, by needles or pins that protrude from a side wall into the interior of the mold.

Ein solcher Formkörper 1 ist besonders leicht aus dem ausgehärteten Schaumstoff herauszuziehen.Such a molded body 1 is particularly easy to pull out of the cured foam.

Claims

1. Device for producing a foam element with cavities, in particular a mattress made of foam or latex, comprising a mold into which the material for the foam element is introduced and foamed, and molded bodies ( 1 ) for forming cavities in the foam element ( 6 ), characterized in that the molded bodies ( 1 ) have means ( 5 , 8 , 9 , 13 ) for cutting the molded body out of the foam element ( 6 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the means ( 5 , 8 , 9 , 13 ) for cutting out are arranged on a shaft section ( 2 ) of the molded body ( 1 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 5 ) for cutting out are spiral-shaped.

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the means for cutting out comprise several knives ( 8 , 9 ).

5. Device according to claim 4, characterized in that the knives ( 8 , 9 ) extend essentially from the shaft section ( 2 ) to the outer circumference of the molded body ( 1 ).

6. Device according to claim 1, characterized in that the means ( 8 , 9 ) for cutting out the shaped body ( 1 ) are arranged on the base body ( 3 ).

7. Device according to claim 1, characterized in that the means for cutting out are formed as cutting blades ( 13 ) which extend essentially from the base body ( 3 ) to the surface of the foam element ( 6 ).

8. Device according to claim 7, characterized in that the cutting blades ( 13 ) have at their radial ends means ( 14 ) for rounding the cutting edges.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 1 ) is rotationally symmetrical.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft diameter of the shaped body ( 1 ) is smaller than 2 cm, in particular smaller than 1 cm.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft diameter is substantially smaller than the maximum extension (C) of the base body ( 3 ) in the transverse direction.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the knives each enclose equal angles.

13. Moulded body for producing cavities in a foam element, it is surrounded by the material of the foam element and then removed from the foam element, characterized in that the moulded body ( 1 ) is spiral-shaped and can be rotated out of the foam element ( 6 ).