CH694635A5 - Verfahren und Anlage zum Transport von Federn für Federkerne für Matratzen oder Polster. - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Transport von Federn für Federkerne für Matratzen oder Polster gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Anlage zum Transport von Federn für Federkerne für Matratzen oder Polster gemäss Patentanspruch 5.

Federkerne für Matratzen oder Polster umfassen eine grosse Anzahl von Federn mit identischen Eigenschaften. Bei der Herstellung von Federkernen mit verschiedenen harten Zonen weisen die Federn unterschiedliche Federkonstanten auf, die durch unterschiedliches Härten oder unterschiedliche Geometrien erzeugt worden sind. Insbesondere bei Matratzen mit unterschiedlich harten Zonen weisen die dazu verwendeten Federn folglich nicht in jedem Falle exakt die gleiche Höhe auf.

Aus der EP-A2 0 967 031 ist es bekannt, gewundene Federn nach dem Winden direkt einer Widerstandsheizung zuzuführen und die wärmebehandelte Feder danach in einen Kühlkanal einzuleiten. Der Kühlkanal umfasst ein umlaufendes Transportband, auf dem der untere Endring der Feder aufliegt und parallel zum Trum des Transportbands liegt eine Gleitfläche, welche den oberen Endring der Feder abstützt. Damit die Federn nicht während des Transports umfallen, werden sie durch koaxial durch die Feder hindurchgeführte, am Transportband befestigte Führungsstäbe in aufrechter, d.h. lotrecht zum Transportband ausgerichteter Lage gehalten. Zwischen dem Transportband und der Gleitfläche wird kalte Luft hindurchgeführt, um die an der Wärmebehandlungsstation erhitzten Federn soweit abzukühlen, dass deren kontinuierliche Weiterverarbeitung, im vorliegenden Beispiel das völlige Zusammenpressen zu einem Block und Einführen in eine Federtaschenschlange, möglich ist, ohne dass letztere durch die Temperatur der Feder angeschmolzen oder beschädigt werden kann. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht es, kontinuierlich an der Windemaschine hergestellte Federn auf eine gewünschte Härtetemperatur zu erwärmen und danach im Kühlkanal mit vorgegebener Höhe, d.h. leicht zusammengepresst, abzukühlen und dabei mindestens teilweise zu setzen. Wenn alle hergestellten Federn den gleichen geometrischen Aufbau aufweisen oder wenn alle Federn einer identischen Wärmebehandlung unterzogen werden, so können mit dieser bekannten Vorrichtung Federn von im Wesentlichen gleicher Höhe und Federkonstante erzeugt und damit Federkerne mit gleichmässiger Oberfläche erzeugt werden. Bei der Herstellung von Federkernen mit unterschiedlich harten Zonen, d.h. mit Federn unterschiedlicher Federgeometrie, lassen sich diese mit der bekannten Vorrichtung nicht verarbeiten, da die Übernahme der Federn an der Windemaschine mit den herkömmlichen Greif- und Transportmitteln oft versagt und zu Unterbrüchen des Betriebs führt. Ganz allgemein müssen daher die Transportmittel und/oder die Handlingsmittel bei jeder Änderung der Federgeometrie an diese angepasst werden. Es sind folglich Arbeiten notwendig, die einen Unterbruch der Federherstellung bewirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Anlage mit dem bzw. der Federn mit unterschiedlicher Federgeometrie sicher erfasst und zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation transportiert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Anlage mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 5.

Es gelingt, durch die Ausbildung von auf dem Umfang eines als Transportvorrichtung ausgebildeten Transportrades angebrachter peripher offener Aufnahmen Federn unterschiedlicher Länge, unterschiedlichem Durchmesser und/oder Steigung am Ausgang der Federwindemaschine zu übernehmen und an ein nachfolgendes Transportmittel z.B. in Gestalt zweier einlaufseitig in fixem Abstand liegender parallel verlaufender oder kontinuierlich zusammenlaufender Trume von Transportbändern zu übergeben. Auf dem Transportrad und/oder dem nachfolgenden Transportmittel können zusätzlich Federn, welche durch einen Härteprozess sehr stark erwärmt worden sind, abgekühlt werden, bevor sie eingetascht werden.

Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ausschnittsweise sichtbaren Federwindemaschine, einem davor angeordneten Transportmittel und einer Eintaschvorrichtung (Übernahme- und Transportrad zwischen der Federwindemaschine und dem Transportmittel nicht dargestellt), Fig. 2 eine erste Ausgestaltung des Transportrades mit teleskopartigen Federaufnahmen, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Federtransportweges auf dem Transportrad, Fig. 4 eine vergrösserte Querschnittsdarstellung einer Federaufnahme im Transportrad (Korb geöffnet zum Einlegen der Feder), Fig. 5 eine vergrösserte Querschnittsdarstellung einer Federaufnahme im Transportrad (Schale teilweise verkürzt, zu Beginn des Transports), Fig. 6 eine vergrösserte Querschnittsdarstellung einer Federaufnähme im Transportrad (Korb vollständig verkürzt, Übergabe der Federn an die Trume zweier Transportbänder), Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Transportrads, Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Transportrads, Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Transportrades der ersten Ausführungsform (teilweise aufgeschnitten).

Mit Bezugszeichen 1 ist in Fig. 1 eine herkömmliche Federwindemaschine zum Winden von Federn 3 für die Herstellung von Federkernen für Matratzen oder Polstermöbel dargestellt. Von einem Haspel oder Coil 2 wird Federdraht 4 in die Federwindemaschine 1 eingezogen und dort in bekannter Weise eine Schraubenfeder 3 der gewünschten Ausbildung bezüglich Durchmesser, Höhe, Steigung und Formgebung erzeugt.

Die Funktionsweise und der Aufbau der Federwindemaschine 1 und deren mechanische und elektronische Steuermittel, mit welchen die Gestalt der Feder 3 erzeugt und deren Geometrie verändert werden kann, werden hier nicht näher erläutert und als bekannt vorausgesetzt.

Mit einem in Fig. 1 dargestellten Transportrad 13 wird die Feder 3 an der Federwindemaschine 1 übernommen und einem Setz- und/oder Transportmittel 9 zugeführt, welches innerhalb eines Kühlkanals verlaufen kann. Die Übernahme erfolgt durch die Schwerkraft, welche auf die Feder 3 wirkt oder durch ein anderes Hilfsmittel wie ein Greifarm (letzterer nicht dargestellt). Es ist dabei unerheblich, welche Geometrie die Feder 3 aufweist, da sie nach der Übergabe an das Transportrad 13 vorerst lose in eine der peripher offenen als Aufnahmeschalen 11 ausgebildete Federaufnahmen fällt. Eine Wärmebehandlungs-Station 7 (als Blackbox dargestellt in Fig. 1) für die Wärmebehandlung der Feder 3, sofern eine solche durchgeführt wird, kann vor der Federwindemaschine 1 angeordnet sein und den ungewundenen Draht erhitzen, oder sie kann in anderer Ausführung zwischen dem Transportrad 13 und dem Transportmittel 9 eingesetzt sein und dort die fertiggestellte Feder 3 erwärmen.

Das Transportrad 13 ist auf einer Achse 15 antreibbar gelagert. Das nachfolgende Transportmittel 9 in Gestalt zweier umlaufender Transportbänder mit einander parallel gegenüber liegenden oder in spitzem Winkel sich nähernden Trumen 19 endet auf der linken Seite in Fig. 2 seitlich des Umlaufbereichs der Aufnahmeschalen 11 auf der Peripherie des Transportrades 13. Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 sind nur die beiden Trume 19, zwischen welche die abzutransportierenden Federn 3 eingeklemmt werden, sichtbar. Nicht gezeigt sind die Umlenkräder 20 und deren Antriebe. Die Umlenkräder 20 sind in Fig. 6 angedeutet. Anstelle eines weiteren Transportmittels könnte beispielsweise auch eine Wärmebehandlungsvorrichtung oder eine andere Bearbeitungsstation treten.

Anhand der Fig. 4, 5, 6 und 9 wird nachfolgend der Aufbau des Transportrades 13 und der in gleichmässigen Abständen auf der Peripherie des Transportrades 13 befestigten Aufnahmeschalen 11 gemäss der ersten Ausführungsform erläutert. Am scheibenförmigen Transportrad 13 sind beidseitig nicht mitlaufende feststehende Ringe 21 angeordnet, in deren Mantelflächen Kurvenbahnen bildende Nuten 23 eingelassen sind, mit welchen sich gegenseitig überlappende, d.h. teleskopisch ineinander greifende Schalenabschnitte 25, 27 und 29 relativ zueinander verschiebbar sind. Der mittlere Schalenabschnitt 27 ist auf dem Transportrad 13 befestigt und nicht verschiebbar, die anderen beiden Schalenabschnitte 25, 29 liegen in einer alle drei Schalenabschnitte längsführenden gemeinsamen Halterung, oder die aussenliegenden Schalenabschnitte 25, 29 werden am mittleren Schalenabschnitt 27 geführt getragen. Die Schalenabschnitte 25, 27, 29 können aus abgekanteten oder gebogenen Blechen oder Formteilen bestehen. An den beiden aussenliegenden Schalenabschnitten 25 und 29 sind an deren Unterseiten Führungsrollen oder Bolzen 31 angebracht, welche von oben radial in die Nuten 23 an den Ringen 21 eingreifen. Der Verlauf der beiden Nuten 23 am Umfang der Ringe 21 ist axialsymmetrisch und bewirkt das synchrone gegenseitige Verschieben (Ineinanderschieben und Auseinanderziehen) der aussenliegenden Schalenabschnitte 25 und 29 (Fig. 9).

Parallel zu den Nuten 23 verlaufend liegen beabstandet von den aussen liegenden Kanten 26 und 30 der beiden Schalenabschnitte 25 und 29 als Führungsbleche 33 ausgebildete Führungsplatten. Diese weisen eine kreisringförmige Gestalt auf und sind beispielsweise an den Ringen 21 oder einem anderen feststehenden Teil des Maschinengestells 34 befestigt. Die Führungsbleche 33 weisen innen eine Oberfläche auf, die ein reibungsarmes Gleiten der Endringe der in den Aufnahmeschalen 11 liegenden Federn 3 ermöglichen, wenn diese nach dem Zusammenfahren der Schalenabschnitte 25 und 29 an den Führungsblechen 33 anliegen bzw. angedrückt werden. Die Topographie der Führungsbleche 33 verläuft parallel zu den Nuten 23.

Wenn die beiden Nuten 23 nahe der Aussenflachen 31 der beiden Ringe 21 verlaufen, so weist die Aufnahmeschale 11 die grösste Länge auf (Fig. 4), so dass eine Feder 3 eingelegt, z.B. lose hineinfallen kann. Nimmt der gegenseitige Abstand b der Nuten 23 ab, so werden die beiden äusseren Schalenabschnitte 25 und 29 zur Mitte hin unter bzw. über den mittleren feststehenden Schalenabschnitt 27 geschoben und die in der Aufnahmeschale 11 liegende Feder 3 wird auf die Länge a zusammengepresst (Fig. 5) und gelangt in Kontakt mit den Führungsblechen 33.

Fig. 6 zeigt die beiden Nuten 23 mit kleinstmöglichem Abstand b, der dann vorliegt, wenn die Aufnahmeschale 11 zwischen dem Transportmittel 17, d.h. zwischen die beiden einander gegenüberliegenden Trume 19 einfährt (Übergabestelle B).

In diesem Bereich weisen die beiden kreisringförmigen, die Aufnahmeschalen 11 stirnseitig begrenzenden Führungsplatten 33 einen Unterbruch auf, durch welchen die Trume 19 hindurchgeführt sind und das Wegführen der Federn 3 durch das Transportmittel 17 ermöglichen, wenn die Endringe der Federn 3 von den Führungsplatten 33 weg auf die Transportbänder 19 gleiten (vgl. auch Fig. 3 und 6). Da der Verlauf der stirnseitigen Führungsplatten 33 dem Verlauf der Nuten 23 folgt, bleibt der Abstand der Aussenkanten der beiden äusseren Schalenabschnitte 25 und 29 zur Innenfläche der Führungsplatten 33 im Wesentlichen über den gesamten Umfang konstant, obwohl die Führungsplatten 33 feststehend angeordnet sind.

Die peripheren Kanten 37 der beiden kreisringförmigen Führungsplatten 33 liegen in kleinem Abstand zu einem Zylindermantelförmig geformten Deckblech 39. Das Deckblech 39, die beiden seitlichen kreisringförmigen Führungsplatten 33 sowie die Peripherie des Rades 13 können zusammen einen zusätzlichen Kühlkanal 41 bilden, der sich über einen Winkelbereich von ca. 270 DEG von der Übernahmestelle A, wo die Federn 3 in die Aufnahmeschalen 11 eingelegt werden, bis zur Übergabestelle B, wo die Federn 3 von den beiden Trumen der Transportbänder 19, welche ebenfalls in einem Kühlkanal verlaufen, aus den Aufnahmeschalen 11 abgeführt werden, erstrecken. Die Aufnahmeschalen 11 bewegen sich folglich innerhalb des Kühlkanals 41. Der Querschnitt des Kühlkanals kann durch Verkleinern des Abstands des Deckblechs 39 von den Aufnahmeschalen 11 zwischen der Übernahmestelle A und der Übergabestelle B verringert werden.

In der zweiten Ausgestaltung der Erfindung gemäss Fig. 7 ist wiederum die Federwindemaschine 1 in Perspektive dargestellt. Auf der Peripherie des Transportrades 13 sind in dieser Ausgestaltung der Erfindung radial abstehende Schaufeln 43 ausgebildet, zwischen denen die an der Federwindemaschine 1 gewundenen Federn 3 lose eingelegt werden können. Deutlicher sichtbar ist hier ein Kühlkanal 41, welcher durch das Deckblech 39 und die seitlich angeordneten kreisringförmigen Führungsplatten 33 gebildet werden kann. Der Kühlkanal 41 beginnt, sofern ein solcher benötigt wird, im Bereich der Übernahmestelle A, wo die Federn 3 auf das Transportrad 13 aufgelegt werden. Er endet unterhalb vom Transportmittel 17, welches in dieser zweiten Ausgestaltung aus einem scheibenförmigen Rad 45 besteht, an dessen Peripherie paarweise Mitnehmer 47 befestigt sind, mit denen die Federn 3 an deren Endringen erfasst und vom Transportrad 13 abgenommen werden können. Der Abstand c der Schaufeln 43 ist etwas geringer als die Länge der maximal zusammengepressten Feder 3, wenn sie von der Führung durch die Führungsplatten 33 an das Transportmittel 17 übergeben wird. Das Zusammenpressen der Feder 3 erfolgt wiederum durch die beiden seitlich des Transportrades 13 bzw. seitlich der Schaufeln 43 befestigten stillstehenden kreisringförmigen Führungsplatten 33. Deren Abstand ist an der Übernahmestelle A am grössten und erreicht das Minimum an der Übergabestelle B. Selbstverständlich ist es auch in dieser Ausgestaltung der Erfindung möglich, durch Variation des gegenseitigen Abstandes der kreisringförmigen Führungsplatten 33 einen nicht kontinuierlich verlaufenden Kanalquerschnitt zu erzeugen. In der Ausgestaltung der Erfindung gemäss Fig. 8 weist das Transportrad 13 periphere halbkreisförmige Einschnitte 49 auf, in welche die Federn 3 an der übernahmestelle A eingelegt und an der Übergabestelle B entnommen werden können. Im Übrigen ist der Kühlkanal 41, umfassend das Deckblech 39 und (in Fig. 8 nicht sichtbar) kreisringförmige Führungsplatten 33, einseitig offen dargestellt (vordere Führungsplatte 33 weggelassen).

In allen drei Ausgestaltungen der Erfindung kann im Bereich der Übergabestelle B durch einen nicht dargestellten Ventilator gekühlte Luft zwischen die Peripherie des Transportrades 13 und die beiden kreisringförmigen Führungsplatten 33 sowie das Deckblech 39, welche den Kühlkanal 41 bilden, eingeblasen werden.

Claims (12)

1. Verfahren zum Transport von Federn (3) für Federkerne für Matratzen oder Polster von einer Federwindemaschine zu einer Weiterverarbeitungsanlage, umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Übernehmen jeder einzelnen Feder (3) von der Federwindemaschine (1) an einer Übernahmestelle (A) durch ein Transportelement, b) Transportieren der Feder (3) mit dem die Feder (3) festhaltenden Transportelement, c) Übergeben der Feder (3) vom Transportelement an ein Transportmittel (17) an einer Übergabestelle (B) zum Weitertransport der Feder (3) zur Konfektion des Federkerns in die Weiterverarbeitungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass d) die jeweilige Feder (3) von der Federwindmaschine an der Übernahmestelle (A) in eine Federaufnahme (11) auf der Peripherie eines als Transportelement dienenden Transportrades (13) gelangen und gehalten werden, e) die Endringe der jeweiligen Feder (3) in der Federaufnahme (11) an beabstandeten Führungsplatten (33) stirnseitig in Anlage gelangen, f) die Federn (3) durch Verkleinerung des Abstands (a) der Führungsplatten (33) zwischen der Übernahmestelle (A) und der Übergabestelle (B) axial zusammengepresst, g) durch Drehen des Transportrades (13) zum nachfolgenden Transportmittel (17) geführt und h) an Letzteres an der Übergabestelle (B) übergeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) an der Übernahmestelle (A) durch die Schwerkraft und/oder ein Hilfsmittel von der Federwindemaschine (1) in die Federaufnahmen (11) des Transportrades (13) gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) an der Übergabestelle (B) durch ein Handlingmittel, insbesondere durch Mitnehmer (47) des nachfolgenden Transportmittels (17), aus den Federaufnahmen (11) herausgeführt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) beim Herausführen aus den Federaufnahmen (11) auf eine vorgebbare Höhe (h) zusammengepresst sind.

5. Anlage zum Transport von Federn für Federkerne für Matratzen oder Polster von einer Federwindemaschine (1) zu einer Weiterverarbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Federwindemaschine (1) und der Weiterverarbeitungsanlage ein antreibbares Transportrad (13) mit auf dessen Peripherie angeordneten Federaufnahmen (11) eingesetzt ist, welche Federaufnahmen (11) an den stirnseitigen Enden durch Führungsplatten (33) begrenzt sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden beabstandeten Führungsplatten (33) bezüglich des Transportrades (13) feststehend angebracht sind und dass deren gegenseitiger Abstand (a) zwischen mindestens einem Maximum an der Übernahmestelle (A) und einem Minimum an der Übergabestelle (B) abnehmend verlaufend ausgebildet ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Abstand (a) grösser ist als die Höhe der grössten auf der Anlage herstellbaren Feder (3) oder dass der minimale Abstand (b) kleiner ist als die Höhe der kleinsten herstellbaren Feder (3).

8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Federaufnahme (11) eine Mehrzahl von schuppenartig sich teilweise überlappenden Schalenabschnitten (25, 27, 29) umfasst, von denen mindestens einer der Schalenabschnitte (25, 29) bezüglich des Transportrades (13) axial verschiebbar und einer der Schalenabschnitte (27) mit dem Transportrad (13) fest verbunden ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den axial verschiebbaren Schalenabschnitten (25, 29) Führungsrollen- oder -bolzen (31) angeordnet sind, welche in Führungsnuten (23) auf den Peripherien von feststehenden Ringen (21) eingreifen.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahmen (11) aus einer Mehrzahl an der Peripherie des Transportrades (13) angebrachter Schaufeln (43) oder Einschnitte (49) zum Einlegen der Federn (3) bestehen.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem radialen Abstand der Peripherie des Transportrades (13) und in Anlage zu den peripheren Kanten (37) der Führungsplatten (33) ein Deckblech (39) befestigt ist, welches zusammen mit den Führungsplatten (33) einen die Federaufnahmen (11) aufnehmenden mit Luft beaufschlagbaren Kühlkanal (41) bilden.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Deckbleches (39) von der Peripherie des Transportrades (13) zwischen der Übernahmestelle (A) und der Übergabestelle (B) abnimmt.