DE102017117833A1

DE102017117833A1 - Taschenfederkern und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102017117833A1
Application number: DE102017117833.3A
Authority: DE
Inventors: Sabine Grothaus
Original assignee: Agro Holding GmbH
Current assignee: Agro Holding GmbH
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-02-07
Also published as: CN110996726A; AU2018314396B2; BR112020001842B1; US11653770B2; CO2020001477A2; EP3664666C0; AU2018314396A1; CA3071041A1; WO2019029988A1; EP3664666B1; EP3664666A1; US20200367662A1; MX2020001420A; BR112020001842A2; CA3071041C

Abstract

Ein Taschenfederkern, mit einer Vielzahl von Federn (4, 5), von denen mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete, jeweils in einer flexiblen, vorzugsweise aus textilem Material gebildeten Tasche einliegende einen Federstrang (1) bilden und mehrere nebeneinanderliegende, gemeinsam eine Liegefläche bildende Federstränge (1) miteinander verbunden sind, wobei die Federn (4, 5) zumindest eines Bereichs der Liegefläche in ihrem Federungsverhalten gegenüber den Federn (4, 5) der benachbarten Bereiche unterschiedlich sind, ist so ausgebildet,dass zumindest ein Teil der einzelnen Federstränge (1) aus Teil-Federsträngen (2, 3) mit unterschiedlichem Federungsverhalten besteht, die eingetaschten Federn (4, 5) der jeweiligen Teil-Federstränge (2, 3) gleich sind, wenigstens einige der benachbarten Teil-Federstränge (2, 3) nebeneinanderliegender Federstränge (1) unterschiedlich lang sind, und die benachbarten Teil-Federstränge (2, 3) nebeneinanderliegender Federstränge (1) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Taschenfederkern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Taschenfederkerns.
Derartige Federkerne finden in vielen Anwendungsbereichen Verwendung. Vornehmlich kommen sie bei der Herstellung von Matratzen oder Möbelpolstern zum Einsatz.
Insbesondere um eine ausreichende Kantenstabilität zu erreichen, die dann gewünscht ist, wenn das Polster oder die Matratze bereichsweise als Sitzgelegenheit genutzt wird, ist es bekannt, den Federkern mit einer oberen und unteren umlaufenden Randverstärkung zu versehen, die aus einem Rund- oder Flachmaterial, vorzugsweise aus Metall, besteht.
Ein solcher Federkern ist beispielsweise aus der WO 96/35 355 A1 bekannt. Allerdings ist dieser Federkern nicht auf- und entrollbar, so dass er den gestellten Anforderungen hinsichtlich einer optimierten Fertigung nicht gerecht wird.
Zur Fertigstellung des Endproduktes Matratze oder Polsterteil müssen nämlich die Federkerne üblicherweise vom Herstellungsort zur Matratzenanfertigung transportiert werden, wobei die jeweiligen Fertigungsstätten räumlich sehr weit auseinander liegen können.
Da die Federkerne aufgrund ihrer Beschaffenheit in Gebrauchsposition ein relativ großes Volumen bei gleichzeitig geringem Gewicht einnehmen, sind die Transportkosten dieser Federkerne unverhältnismäßig hoch.
Um eine in ihrem Federungsverhalten unterschiedliche Zonierung zu erreichen, auch für die benannte Randverstärkung, ohne einen umfänglichen Metallrahmen, finden Federstränge Verwendung, deren Federn härter sind als die der Federn benachbarter Federstränge. Dies wird durch verschiedene Auswahlkriterien erreicht, beispielsweise durch abweichende Drahtdurchmesser oder durch Veränderungen der Windungszahlen. Auch eine Auswahl unterschiedlicher Materialeigenschaften kann ein entsprechend verändertes Federverhalten begründen, ebenso wie eine Taillierung der einzelnen Federn.
Bei der maschinellen Herstellung von Federsträngen können Federstränge immer nur mit gleichen Federn bestückt werden. Um Federstränge mit teilweise unterschiedlichen Federn zu einem Federkern zusammenzufügen, wobei, entsprechend der Gattung, benachbarte Federstränge miteinander verbunden werden, kommt bislang ein vorbeschriebener Rahmen zum Einsatz, der den Federkern vollumfänglich umschließt. Dabei erstrecken sich die Federstränge, von denen zumindest ein Teil sich aus sozusagen Einzelfedersträngen zusammensetzen, die sich in ihrem Federungsverhalten unterscheiden, in Längsrichtung eines rechteckigen länglichen Federkerns. D.h., die Teil-Federstränge eines Federstrangs ergeben in der Summe die Gesamtlänge des Federkerns.
Abgesehen davon, dass sich bei der Fixierung der Teil-Federstränge mittels eines Metallrahmens die dazu geschilderten Probleme ergeben, ist eine komplette maschinelle Herstellung des Federkerns nicht möglich und somit keine Automatisierung, da der umfängliche Metallrahmen manuell nach Zusammenfügen und Verbinden der benachbarten Federstränge befestigt werden muss.
Insgesamt stellt sich der gattungsgemäße Stand der Technik als äußerst unbefriedigend dar, insbesondere hinsichtlich einer stets angestrebten Kostenoptimierung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taschenfederkern der gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Taschenfederkerns so auszubilden, dass eine maschinelle automatische Fertigung des Federkerns insgesamt möglich ist und eine Kostenoptimierung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Federkern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung des Federkerns gelöst.
Die Erfindung schafft nun die Möglichkeit, beliebig unterschiedliche Zonierungen des Federkerns zu schaffen, indem maschinell, je nach Anspruch, entweder Federstränge mit gleichen Federn hergestellt werden oder Teil-Federstränge, jeweils mit unterschiedlichen Federcharakteristika der Einzelfedern, die dann in weiteren Verfahrensschritten derart zusammengefügt werden, dass sich Federstränge mit bereichsweise unterschiedlichen Federungsverhalten ergeben. Dabei sind die einzelnen Federn eines Teil-Federstrangs in ihrer Federcharakteristik gleich.
In an sich bekannter Weise kann diese Federcharakteristik beeinflusst werden beispielsweise durch die Materialauswahl des Federdrahtes, des Drahtdurchmessers und der Federform, letztere zum Beispiel als taillierte, zylindrische oder tonnenförmige Ausbildung.
Sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten wie auch hinsichtlich der Handhabung und Gestaltungsfreiheit bietet der neue Taschenfederkern deutliche Vorteile gegenüber einem nach dem Stand der Technik.
Wie erwähnt, kann die Herstellung des neuen Taschenfederkerns vollautomatisch, d.h. maschinell erfolgen, was sowohl die Herstellung der Teil-Federstränge, deren Zusammenfügen zu einem insoweit kompletten Taschenfederkern, wie auch das miteinander Verbinden benachbarter, in ihrer Federcharakteristik unterschiedlicher eingetaschter Federn betrifft.
Überdies ist eine individuelle Herstellung von Taschenfederkernen möglich, je nach Bedarf des zukünftigen Benutzers. Dies schließt die Berücksichtigung hinsichtlich des Federungsverhaltens unterschiedlichster Zonen ein. D.h., beispielsweise ist problemlos eine einseitige, mehrseitige oder umlaufende Randverstärkung möglich bei entsprechend härterer Federcharakteristik. Ebenso sind bevorzugte Zonen innerhalb der Liegefläche bei der Herstellung des Taschenfederkerns individuell anpassbar und aufgrund der automatisierten Herstellung im Wesentlichen kostenneutral.
Durch den Verzicht auf einen umlaufenden Metallrahmen gestaltet sich auch die Weiterverarbeitung des Taschenfederkerns zu einer Matratze oder einem anderweitig einsetzbaren Polster unproblematisch, insbesondere hinsichtlich des Transports von der Fertigungsstätte des Taschenfederkerns hin zu dem weiterverarbeitenden Betrieb. Dies vor allem deshalb, weil der Taschenfederkern zusammenrollbar ist und so einen lediglich geringen Transportplatz benötigt, was im Übrigen auch zu einer Kostenoptimierung beiträgt.
Prinzipiell ist durch die Erfindung, nach der Teil-Federstränge benachbarter Federstränge unterschiedlich lang sind und diese benachbarten Teilfederstränge miteinander verbunden sind, eine Verzahnung geschafft, aus der sich ein fester Verbund aller Federstränge ergibt, obwohl die Teil-Federstränge mit unterschiedlichem Federungsverhalten eines Federstrangs nicht miteinander verbindbar sind, zumindest nicht maschinell, wie dies bei der Verbindung mehrerer nebeneinanderliegender Federstränge möglich ist.
In an sich bekannter Weise kann die Verbindung der parallel nebeneinanderliegenden Teil-Federstränge durch Verkleben oder Verschweißen erfolgen, was ebenso maschinell erfolgt wie das Herstellen der Teil-Federstränge.
Das Verfahren zur maschinellen Herstellung eines Taschenfederkerns ist, gemäß der Erfindung, so ausgebildet, dass zunächst zumindest ein Teil der Federstränge als Teil-Federstränge mit unterschiedlichem Federungsverhalten in unterschiedlichen Längen hergestellt, danach nebeneinander liegende Teil-Federstränge miteinander verbunden werden, wobei sich Teil-Federstränge mit unterschiedlichen Federcharakteristika mit ihrem sozusagen freien Ende überlappen und in diesem Überlappungsbereich ebenfalls miteinander verbunden werden.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Abbildung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Taschenfederkerns in perspektivischer Ansicht
2 eine schematische Abbildung eines Ausschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Taschenfederkerns in einer Draufsicht.

In den Figuren ist jeweils ein Ausschnitt im Bereich einer Ecke eines Taschenfederkerns abgebildet, mit einer Vielzahl von eingetaschten Federn 4, 5, von denen mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete einen Federstrang 1 bilden, wobei die Federn 4, 5 jeweils in einer flexiblen, vorzugsweise aus textilem Material gebildeten Tasche einliegen. Diese Taschen sind durch Stege 6 miteinander verbunden.
Mehrere der Federstränge 1, die nebeneinander angeordnet und beispielsweise durch Verkleben oder durch Verschweißen miteinander verbunden sind, bilden eine Liegefläche, wobei die Länge der Federstränge 1 der Länge der rechteckigen Liegefläche entspricht..
Bei den gezeigten Beispiel werden die einzelnen, parallel nebeneinander liegenden Federstränge 1 jeweils durch Teil-Federstränge 2, 3 gebildet, deren Federungsverhalten unterschiedlich ist, was in den Figuren durch unterschiedliche Strichstärken der eingetaschten Federn 4, 5 verdeutlicht ist.
Gemäß der Erfindung sind die Teil-Federstränge 2, 3 unterschiedlich lang, in den Beispielen jeweils um eine Feder 4, 5.
Da die Länge der einzelnen Federstränge 1 gleich ist, ergibt sich im Verbindungsbereich der Teil-Federstränge 2, 3 eine Verzahnung, d.h. gemäß dem Beispiel nach 2 ist ein kürzerer Teil-Federstrang 3 zwischen zwei längeren Teil-Federsträngen 3 angeordnet, sodass der den Federstrang 1 komplettierende Teil-Federstrang 3 zwischen die beiden längeren Teil-Federstränge 3 ragt und ebenso wie der kurze Teil-Federstrang 3 mit den beidseits liegenden längeren Teil-Federsträngen 3 im Bereich einer Verbindungsstelle 7 befestigt ist. Im Übrigen sind sämtliche nebeneinanderliegenden Federstränge 1 im Bauchbereich ihrer einzelnen Federn 4, 5 bzw. an deren Taschen miteinander verbunden.
Bei der in der 2 gezeigten Variante der Erfindung ist der einen Außenrand der Liegefläche bildende, in der Zeichnungsebene untere Federstrang 1 durchgehend mit gleichen Federn 5 bestückt und bildet so eine Randverstärkung, ebenso wie die abgewinkelt dazu verlaufende Reihe der nebeneinander liegenden Federn 5, die sich aus der jeweils letzten Feder 5 der nebeneinanderliegenden Federstränge 1 ergibt, wobei diese Randverstärkung umlaufend sein kann.
Die in den Figuren mit größerer Strichstärke dargestellten Federn 5 sind in ihrer Federungscharakteristik härter als die mit geringerer Strichstärke erkennbaren Federn 4.
Die Anordnung der Teil- Federstränge 2, 3, je nach gewünschtem Federungsverhalten entsprechender Bereiche des Federkerns, ist beliebig wählbar und lediglich abhängig von den Kundenwünschen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 9635355 A1 [0004]

Claims

Taschenfederkern, mit einer Vielzahl von Federn (4, 5), von denen mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete, jeweils in einer flexiblen, vorzugsweise aus textilem Material gebildeten Tasche einliegende einen Federstrang (1) bilden und mehrere nebeneinanderliegende, gemeinsam eine Liegefläche bildende Federstränge (1) miteinander verbunden sind, wobei die Federn (4, 5) zumindest eines Bereichs der Liegefläche in ihrem Federungsverhalten gegenüber den Federn (4, 5) der benachbarten Bereiche unterschiedlich sind gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - zumindest ein Teil der einzelnen Federstränge (1) besteht aus Teil-Federsträngen (2, 3) mit unterschiedlichem Federungsverhalten, - die eingetaschten Federn (4, 5) der jeweiligen Teil-Federstränge (2, 3) sind gleich, - wenigstens einige der benachbarten Teil-Federstränge (2, 3) nebeneinanderliegender Federstränge (1) sind unterschiedlich lang, - die benachbarten Teil-Federstränge (2, 3) nebeneinanderliegender Federstränge (1) sind miteinander verbunden.
Taschenfederkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Teil-Federsträngen (2, 3) zweier Federstränge 1 ein Teil-Federstrang (2, 3) eines weiteren Federstrangs (1) angeordnet ist, der in seiner Länge unterschiedlich ist zu den beidseitig benachbarten Teil-Federsträngen (2, 3).
Taschenfederkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Teil-Federstränge (2, 3) benachbarter Federstränge (1) im Bereich zumindest einer eingetaschten Feder (4, 5) überlappen.
Taschenfederkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federstränge (1) in ihrer Länge der Länge des als Rechteck ausgebildeten Taschenfederkerns entsprechen.
Taschenfederkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Federstränge (1) im Bereich der eingetaschten Federn (4, 5) miteinander verbunden sind.
Taschenfederkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinanderliegenden Federstränge (1) durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden sind.
Verfahren zur maschinellen Herstellung eines Taschenfederkerns nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die unterschiedlich langen Teil-Federstränge (2, 3) hergestellt, danach diese nebeneinanderliegenden Teil-Federstränge (2, 3) miteinander verbunden, anschließend die Teil-Federstränge (2, 3) mit unterschiedlichem Federungsverhalten im Bereich ihrer unterschiedlichen Längen zusammengefügt und miteinander verbunden werden.