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Verfahren zur Wärmebehandlung von Federkernen Zur Herstellung von
Polstermöbeln und Matratzen werden in zunehmendem Maße sogenannte Federkerne verwandt.
Als Federkern wird ein zusammenhängendes Netz nebeneinanderstehender Einzelfedern
bezeichnet, dessen Berührungspunkte auf die eine oder andere Weise miteinander verbunden
sind. Die Federkerne, die in den verschiedenen Abmessungen hergestellt werden, werden
als Ganzes auf die zu polsternden Flächen aufgelegt oder in anderer Weise zu Matratzen
bzw. sonstigen Polsterkörpern verarbeitet.
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Die zur Herstellung der Federkerne benötigten Einzelfedern werden
in bekannter Weise auf Maschinen hergestellt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden,
sie vor dem Zusammenbau einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um die bei der Kaltverformung
entstandenen Spannungen zu beseitigen. Bei den für diesen Vorgang bekannten Verfahren
und Einrichtungen werden die Federn von allem Fett, insbesondere dem Ziehfett, befreit,
so daß nach der Wärmebehandlung korrosions- und rostschützende Überzüge aufgebracht
werden müssen, indem die Federn gefettet, gewachst, lackiert oder auf andere Weise
nachbehandelt werden. Es ist auch bekannt, die Nachbehandlung in mehrere Stufen
zu unterteilen, um eine bessere Haftung des Korrosionsschutzmittels auf dem Stahl
zu gewährleisten. Nach der geschilderten Wärme- und Korrosionsschutzbehandlung werden
dann die einzelnen Federn zu. Federkernen vereinigt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Fertigung von Federkernen
ohne Beeinträchtigung der Oualität wesentlich zu vereinfachen. Sie besteht darin,
die Einzelfedern ohne vorherige Wärmebehandlung zunächst zu Federkernen zu vereinigen
und diese dann als Ganzes einer Wärmebehandlung zu unterziehen, wobei als Wärmeträger
vorteilhaft Öle, Paraffin, Kunststoff oder ähnliche hochsiedende Materialien verwendet
werden, die bei den in Betracht kommenden Temperaturen von z. B. etwa 200° C noch
ausreichend beständig sind und die Eigenschaft haben, auf dem Stahldraht zu haften,
so daß nach dem Herausnehmen der Federkerne aus dem Bad und dem nachfolgenden Erkalten
auf den Federn ein dünner Überzug verbleibt, der die Aufgabe des Korrosionsschutzes
übernimmt.
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Dieses Verfahren hat den Vorteil, zum Aufbau des Federkerns außer
den Einzelfedern noch verwendete Werkstoffe, wie Bandstahlrahmen, Absteifungen und
die zur Verbindung der Einzelfedern dienenden Elemente, in einem Arbeitsgang ebenfalls
mit wärmebehandelt und gleichzeitig mit einem Korrosionsschutz überzogen zu haben.
Außerdem können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch im Endzustand wärmebehandelte
Federkerne hergestellt werden, bei denen die Einzelfedern an den Berührungsstellen
miteinander verzwirbelt oder beim Zusammenfügen einer sonstigen starken- mechanischen
Beanspruchung ausgesetzt worden sind.
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Ein weiterer durch die Erfindung erreichter Vorteil ist darin zu sehen,
daß .die für die Herstellung von Möbelfedern üblicherweise verwandten Stahlsorten
durch die beschriebene Wärmebehandlung auch. bei den Temperaturen, bei denen die
als Wärmeträger dienenden Stoffe noch ausreichend beständig sind, überraschenderweise
hinreichend spannungsfrei werden, um den Beanspruchungen in Polstern oder ähnlichem
Gebrauch stehenden Gegenständen gewachsen zu sein. Der Ausgleich von Verformungsspannun.gen
.und Kaltverfestigungsspannungen bei den beschriebenen Temperaturen von etwa 200°
C vermeidet das Auftreten von Haarrissen und damit die Gefahr von Dauerbrücken.
Außerdem wurde gefunden, daß das vorzugsweise als Wärmeträger dienende Paraffin
oder ein geeigneter Kunststoff bei der in Frage stehenden Temperatur von etwa 200°C
und gegebenenfalls mehr eine so feste Verbindung mit dem Federstahldraht eingeht,
daß die nach dem Erkalten entstandene Korrosionsschutzschicht so dauerhaft ist,
daß auch bei den Federkernen ein hinreichender Korrosionsschutz gewährleistet ist,
bei denen die Einzelfedern in bekannter Weise ineinandergeschlungen und gegebenenfalls
in einen Rahmen eingespannt werden, wodurch bei der Belastung die einzelnen Federwindungen
metallisch aneinanderreiben. Bei dieser Art von Federkernen dämpft die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachte Korrosionsschutzschicht außerdem weitgehend
die früher aufgetretenen, oft als sehr unangenehm empfundenen Geräusche.
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Weiter ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders vorteilhaft,
daß bei den Federkernen, bei denen die Einzelfedern an den Berührungspunkten miteinander
verzwirbelt werden, so daß scharnierartig
wirkende Verbindungsstellen
entstehen, der Wärmeträger diese scharnierarti.gen Verbindungsstellen völlig durchdringt,
so daß die nach dem Erkalten zurückbleibende Ko.rrosionsschutzschicht auch innerhalb
dieser scharnierartigen Verbindungsstellen vorhanden ist und eine Art Dauerschmierung
ergibt.
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Die Dauer der Wärmnebehandlun;g, z. B. die Länge der Eintauchzeit,
richtet sich nach der Materialdicke und Zusammensetzung des zur Verwendung gekommenen
Federstahldrahtes .und nach der Behandlungstemperatur. Bei zunehmender Drahtstärke
muß entweder die Behandlungsdauer verlängert oder die Temperatur .gesteigert werden.
Das letztere ist nicht unbegrenzt möglich, weil die Flammpunkte vieler als Wärmeträger
verwendbarer Stoffe zu niedrig liegen. Es konnte aber festgestellt werden, daß notfalls
bei Verlängerung der Behandlungsdauer auch Federn großer Drahtdicke hinreichend
spannungsfrei gemacht werden können. Jedenfalls liegt ein wesentlicher Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß die Wärmebehandlung der Federkerne bei Temperaturen
erfolgt, die erheblich unter den Flammpunkten der als Wärmeträger verwendeten Stoffe
liegen, so daß eine Entzündung oder gar Explosion der sich in den Bädern bildenden
Abdampfungen mit Sicherheit vermieden ist.
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Der wesentlichste durch die Erfindung erreichte Vorteil ist darin
zu sehen, daß die Herstellung der Federkerne dadurch erheblich vereinfacht wird,
daß mehrere zum Teil umständliche Einzelarbeitsgänge entfallen und die als Wärmeträger
beim Anlaßvor,gang verwendeten Materialien auf dem Stahldraht einen Überzug hinterlassen,
der nach dem Erkalten als Korrosionsschutzschicht dient. Außerdem ist gefunden worden,
daß das erfindungsgemäße Verfahren so weit ausgedehnt werden kann, daß durch die
Wärmebehandlung nicht nur die Spannungen im Material beseitigt, sondern auch Verfestigungen
der Werkstoffe und damit erhöhte Federwirkungen im Sinne einer Vergütung erzielt
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit Unterbrechungen durchgeführt
werden, oder die Werkstücke können in zeitlicher Aufeinanderfolge ,mehrere Bäder
durchlaufen.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung, die nur ein
Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert.
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Bei dem abgebildeten Federkern sind die doppelkonischen Einzelfedern
1 nach einem bekannten Verfahren dadurch miteinander verbunden, daß die oberen Gangetagen
2 je zweier benachbarter Federn an den Berührungsstellen miteinander verdrillt 3
und außerdem die freien Federenden 4 an der Nachbarfeder befestigt werden 5. Hierbei
treten an den Verdrillungsstellen Verformungsspannungen auf. Außerdem weist die
Feder innere Spannungen auf, die zum Teil aus dem Ziehvorgang stammen, zum Teil
beim Durchlauf durch die Federwindemaschine entstanden sind.
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Eine Benutzung der Federkerne ohne Beseitigung dieser Spannungen ist
nicht empfehlenswert, weil die Federn so zu nachträglicher Verformung neigen. Eine
Wärmebehandlung der Einzelfeder vor der Montage zum Federkern, wie es bekannt ist,
ist ebenfalls nicht empfehlenswert, weil dann die zur Montage notwendigen Verdrillungen
so stark zurückfedern, daß sie sich lösen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden deshalb die
unbehandelten Einzelfedern zunächst montiert und dann der gesamte Federkern einer
Wärmebehandlung, beispielsweise in einem Paraffinbad, unterzogen, wobei nicht nur
die in den Federn liegenden Vorspannungen und die beim Durchlauf durch die Federwindemaschine
und bei dem zur Montage notwendigen Verdrillen entstandenen Verformungsspannungen
beseitigt werden, sondern W0di durch eine nach dem - späteren Erkalten auf der Materialoberfläche
zurückgebliebene Paraffinschicht ein dauerhafter Korrosionsschutz auch in den inneren
Windungen der Verdrillungsstellen erreicht wird.