DE19822839A1

DE19822839A1 - Taschenfederkern und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE19822839A1
Application number: DE19822839A
Authority: DE
Inventors: Rene Knobel
Original assignee: Spintex AG
Current assignee: L & P Swiss Holding Company Wittenbach Ch
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-01-21
Also published as: CA2291036A1; WO1998052867A1; EP0983207A1; JP2001525708A; DE19822838A1; DE19822838C2

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ein Taschenfederkern und ein Verfahren zur Herstellung desselben, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 6.

Derartige Taschenfederkerne und deren Herstellungsverfahren sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt geworden. Im wesentlichen werden hierbei zunächst einzelne Schlangen oder Reihen von Taschenfedern gebildet. Diese Schlangen enthalten eine Reihe von Taschen, wobei in jeder Tasche eine oder mehrere Federn aufgenommen sind. Die Taschen sind gegeneinander abgeschlossen, z. B. durch ein Verkleben oder Verschweißen. Das Material zur Herstellung der Taschen ist ein Vlies oder Stoff, das je nach den Anforderungen unterschiedliche Materialeigenschaften aufweist. Hier kann prinzipiell jedes geeignete Material verwendet werden; der Begriff Vlies ist nicht einschränkend zu verstehen.

Zur Herstellung des Taschenfederkerns wird nach dem Stand der Technik zunächst eine Reihe von Federn vorgesehen, wobei jede Feder jeweils in einer Tasche eingehüllt ist. Zur Bildung des Federkerns werden mehrere dieser Reihen nebeneinander angeordnet und an den Berührpunkten miteinander verklebt oder vernäht.

Ein Verkleben oder Vernähen ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß dazu zusätzliches Material, z. B. Kleber oder Nähfaden, notwendig ist und zugeführt werden muß. Das bedeutet zusätzliche Kosten bei der Herstellung des Federkerns.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Federkern und ein Verfahren zur Herstellung desselben vorzuschlagen, welcher rasch, kostengünstig und mit geringem Aufwand in praktisch beliebigen Abmessungen hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung beruht darauf, daß zur Bildung des Taschenfederkerns mehrere Reihen von Taschenfedern nebeneinander angeordnet und an ihren Berührpunkten miteinander verschweißt sind.

Erfindungsgemäß ist es nun erstmals möglich, die Umhüllungen der nebeneinanderliegenden Reihen von Taschenfedern durch Schweißen miteinander zu verbinden, da das Verbinden der Umhüllungen zur Bildung der Taschen bereits vor dem Einbringen der Federn erfolgt.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß auf aufwendige Klebeverfahren oder Näharbeiten zum Verbinden der schlauchreihen verzichtet werden kann. Ferner wird durch das Verschweißen kein zusätzliches Material, z. B. Kleber, Nähfaden etc., benötigt.

Die Schweißnaht zur Verbindung der Umhüllungen der Reihen kann als eine durchgehende Schweißnaht, als eine unterbrochene Schweißnaht oder als eine punktförmige Schweißverbindung mit einem oder mehreren Schweißpunkten ausgebildet sein.

Falls erwünscht, können die einzelnen Taschen der Reihen ebenfalls durch Schweißnähte untereinander abgetrennt sein.

Erfindungsgemäß werden zunächst mehrere Bahnen von textilem Umhüllungsmaterial bereitgestellt, die untereinander an bestimmten, vorgegebenen Berührpunkten verschweißt werden. Erst dann werden die einzelnen Bahnen von Umhüllungsmaterial zu Schläuchen bzw. Schlauchreihen geformt und danach die Federn zugeführt und in die Schläuche eingebracht.

Als Schweißverfahren kommen Ultraschall-Schweißverfahren, Mikrowellen-Schweißverfahren oder andere geeignete thermische Schweißverfahren in Betracht.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf mehrere Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Pfeil III in Fig. 1;

Fig. 4 die Einzelheit X aus Fig. 1;

Fig. 5 die Einzelheit Y aus Fig. 1;

Fig. 6 die Einzelheit Z aus Fig. 1;

Fig. 7-9 Ansichten gemäß den Fig. 4 bis 6, in denen das die Umhüllung bildende Vlies dargestellt ist.

Fig. 10-12 Verschiedene Ansichten zweier miteinander über durchgehende Schweißnähte verbundenen Schlauchreihen;

Fig. 13-15 Verschiedene Ansichten zweier miteinander über unterbrochene Schweißnähte verbundenen Schlauchreihen;

Fig. 16-18 Verschiedene Ansichten zweier miteinander über punktförmige Schweißverbindungen verbundenen Schlauchreihen.

Die Fig. 1-3 zeigen schematische Gesamtansichten einer Vorrichtung 1 zur Herstellung der Taschenfederkerne. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorrichtung 1 einen Ständer 2, auf dem mehrere Rollen 3 angebracht sind. Diese Rollen können wie dargestellt übereinander angeordnet sein und tragen das Vlies 23 in den erforderlichen Abmessungen.

Je nach den Umständen kann es erforderlich sein, diese Rollen 3 übereinander anzuordnen. Jede Rolle 3 ist selbstverständlich so breit wie die Gesamtabmessung des zugeordneten Vlieses 23, so daß bei einem Anbringen der Rollen 3 vollständig nebeneinander eine sehr hohe Breite erzielt werden würde. Um diese Breite zu verringern, können die Rollen wie dargestellt übereinander angebracht werden.

Die Vorrichtung 1 umfaßt weiter eine Form- und Schweißstation 4, eine Eintaschstation 5, eine Trennstation 6 sowie einen Packer bzw. Abtransporteur 7.

Die Form- und Schweißstation umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rohr 8, das an seiner den Rollen 3 zugewandten Seite mit einem Trichter 9 versehen sein kann. Dieser Trichter 9 dient dazu, das Umschlingen des Rohres 8 mit dem Vlies 23 zu erleichtern.

In dem Rohr 8 ist ein Schieber 10 zum Verschieben der Federn 27 angeordnet. Diese Federn 27 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel von unten über ein Rohr 11 und einen weiteren Schieber 12 zugeführt.

Die Gesamtzuführung der Federn 27 kann z. B. seitlich, also von oben bzw. unten in Fig. 2 erfolgen.

Zum Erzeugen der jeweiligen Schweißverbindungen sind drei Sonotroden 13, 14, 15 vorhanden, deren genaue Wirkungsweise in den Fig. 4-9 näher dargestellt ist.

Zum Fördern des Vlieses in Förderrichtung 29 können eine oder mehrere Förderstationen 16 mit einer oder mehreren angetriebenen Walzen vorgesehen sein. Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, diese Förderung über den Schieber 10 zu erreichen.

Die Trennstation 6 umfaßt einen Draht 19, der beheizbar und in Pfeilrichtung 20, 21 beweglich ist. Der Draht ist hierbei so ausgebildet und auf eine derartige Temperatur gebracht, daß er ohne Schwierigkeiten das Vlies 23 durchtrennen kann.

Der Packer 7 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei umlaufenden Bändern 17, 18, zwischen denen der fertiggestellte Taschenfederkern aufgenommen wird. Es wird bevorzugt, wenn der Abstand zwischen den Bändern 17, 18 einstellbar ist, um zum Ausgleichen verschiedener Unebenheiten Druck auf den Taschenfederkern ausüben zu können.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden im wesentlichen drei Verbindungsvorgänge durchgeführt. Dabei wird eine Schweißverbindung anstelle der bisher verwendeten Klebe- oder Nähverbindung bevorzugt. Hauptgrund ist, daß kein zusätzliches Material zugeführt werden muß.

Die Fig. 4 und 7 zeigen die Verbindung einzelner Vliese 23 und damit die Verbindung der einzelnen Schlangen. Hierbei ist jedes zweite Rohr 8 mit einer Ausnehmung 22 versehen, in die eine erste Sonotrode 13 eingreift. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist diese Sonotrode 13 beweglich, um ein Anpassen an unterschiedliche Randbedingungen zu ermöglichen. Die Sonotrode 13 erzeugt im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Schweißpunkte 24, die übereinander, nebeneinander oder auch schräg angebracht sein können. Der Abstand zwischen einzelnen Schweißpunkten kann hierbei im wesentlichen frei gewählt werden. Auch der Abstand zwischen den einzelnen Verbindungen, also in Fig. 7 von den Schweißpunkten 24 bis zur Sonotrode 13, kann im wesentlichen frei gewählt werden.

Die Fig. 5 und 8 zeigen das nachfolgende Formen des Vlieses 23 zu einem geschlossenen Schlauch. Hierzu werden, wie in Fig. 8 schematisch dargestellt, die überstehenden Enden des Vlieses 23 eingeklappt, so daß sie einander überlappen. In diesem Überlappungsbereich wird mittels der Sonotrode 14 eine Schweißnaht 25 angebracht. Auch die Sonotrode 14 kann beweglich ausgebildet sein.

Die Fig. 6 und 9 zeigen das Eintaschen. Voraussetzung für das Eintaschen ist, daß zunächst die geschlossenen Schläuche, also die Schlangen ohne Federn, an ihrem vorderen Ende verschlossen werden. Anschließend wird in jeder Schlange eine Feder 27 über die Rohre 8, 11 und die Schieber 10, 12 bis nach vorne an diese nicht dargestellte Naht herangeführt. Sämtliche Schlangen 30 werden dann um einen bestimmten, vorgegebenen Abstand nach vorne bewegt. Dies kann entweder durch den Schieber 10 oder durch die Förderstation 16 oder durch eine Kombination erreicht werden.

Es ist selbstverständlich, daß für die entsprechende Bewegung die vorgesehenen Sonotroden 15 nach unten verfahren werden. Sobald nun die erste aufgenommene Feder 27 die Sonotroden 15 passiert hat, fahren diese wieder nach oben und erzeugen eine Schweißnaht 26, so daß eine Tasche 28 gebildet wird. Die Schweißnaht 26 kann hierbei, wie dargestellt, unterbrochen sein. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, eine durchgehende Schweißnaht oder lediglich einen oder mehrere Schweißpunkte anzubringen.

Anschließend verfahren die Sonotroden 15 wieder nach unten, es wird die nächste Feder 27 eingetascht, die Schlangen 30 bewegen sich in Förderrichtung 29. Die Sonotroden 15 fahren nach oben, erzeugen die nächste Schweißnaht, und so fort.

Sobald eine bestimmte Anzahl von Federn 27 verarbeitet worden oder eine bestimmte Länge von Vlies 23 zugeführt worden ist, bringen die Sonotroden 15 zwei Schweißnähte 26 mit geringem Abstand zueinander an. Zwischen den Schweißnähten wird dann mittels des Drahtes 19 durch die Trennstation getrennt.

Der fertiggestellte Taschenfederkern wird von dem Packer 7 aufgenommen, gegebenenfalls etwas ausgeglichen und anschließend weiter verarbeitet bzw. einem Lager zugeführt.

Die Reihenfolge bzw. Art der zu verarbeitenden Federn kann hierbei variiert werden. Für jede Schlange kann ein eigener Federtypus verwendet werden; es können auch je Schlange mehrere unterschiedliche Federn verwendet werden. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von Taschenfederkernen wichtig, da diese üblicherweise in Bereiche unterschiedlicher Anforderungen, insbesondere unterschiedlicher Gewichtsbelastungen eingeteilt sind. Mit der vorliegenden Erfindung ist es ohne weiteres möglich, bestimmte Abfolgen von Federn vorzuprogrammieren und anschließend zuzuführen.

Die gesamte Konstruktion und der Verfahrensablauf sind darüber hinaus sehr flüssig und ermöglichen eine rasche und kostengünstige Herstellung.

In den Fig. 10-12 sind verschiedene Ansichten zweier miteinander über durchgehende Schweißnähte 31 verbundenen Schlauchreihen 30 gezeigt. Dabei sind jeweils die einander gegenüberliegenden Taschen 28 zweier nebeneinander liegender Schlauchreihen 30 miteinander verschweißt. Ein derartiges Verschweißen der Taschen 28 von nebeneinanderliegenden Schlauchreihen 30 ist nur möglich, wenn die Verbindung der einzelnen Schlauchreihen 30 vor dem Einbringen der Federn 27 erfolgt.

Eine alternative Art der Verschweißung ist in den Fig. 13-15 gezeigt. Die einander gegenüberliegenden Taschen 28 zweier nebeneinander liegender Schlauchreihen 30 sind über unterbrochene Schweißnähte 32 miteinander verbunden.

Die Fig. 16-18 zeigen eine weitere Ausführung der Schweißverbindungen. Die einander gegenüberliegenden Taschen 28 zweier nebeneinander liegender Schlauchreihen 30 sind punktförmig miteinander verschweißt. Dabei kann nur ein Schweißpunkt 33 pro Tasche vorgesehen sein, aber auch mehrere Schweißpunkte, wie es in Fig. 7 und der zugehörigen Beschreibung erläutert ist.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Ständer

3

Rolle

4

Form- und Schweißstation

5

Eintaschstation

6

Trennstation

7

Packer/Abtransport

8

Rohr

9

Trichter

10

Schieber

11

Rohr

12

Schieber

13

Sonotrode

14

Sonotrode

15

Sonotrode

16

Förderstation

17

Band

18

Band

19

Draht

20

Pfeilrichtung

21

Pfeilrichtung

22

Ausnehmung

23

Vlies

24

Schweißpunkt

25

Schweißnaht

26

Schweißnaht

27

Feder

28

Tasche

29

Förderrichtung

30

Reihe bzw. Schlange

31

Schweißnaht

32

unterbrochene Schweißnaht

33

Schweißpunkt

Claims

1. Taschenfederkern mit einer Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Federn (27), die in Umhüllungen aus textilem Material eingebettet sind, wobei mehrere dieser Reihen (30) nebeneinander angeordnet und an den Berührpunkten miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen (30) an ihren Berührpunkten miteinander verschweißt sind.

2. Taschenfederkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Schweißnaht (31) vorhanden ist.

3. Taschenfederkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterbrochene Schweißnaht (32) vorhanden ist.

4. Taschenfederkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine punktförmige Schweißverbindung (33) vorhanden ist.

5. Taschenfederkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Taschen (28) der Reihen (30) durch Schweißnähte (26) untereinander abgetrennt sind.

6. Verfahren zur Herstellung von Taschenfederkernen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Bereitstellen von mehreren Bahnen von textilem Umhüllungsmaterial (23);
- Verschweißen der Bahnen von Umhüllungsmaterial (23) untereinander an bestimmten, vorgegebenen Berührpunkten;
- Formen der einzelnen Bahnen von Umhüllungsmaterial (23) zu Schläuchen (30);
- Zuführen und Einbringen der Federn (27) in die Schläuche (30).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschall-Schweißverfahren verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrowellen-Schweißverfahren verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisches Schweißverfahren verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden Enden der Umhüllungen (23) miteinander verbunden und so ein Schlauch (3b) geformt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einsetzen der Federn (27) in die Schlangen (30) zwischen einzelnen Federn (27) einer Reihe eine Schweißnaht (26) angebracht wird, die gegenüberliegende Seiten der jeweiligen Umhüllung (23) miteinander verbindet, und so eine Tasche (28) gebildet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der nebeneinander liegenden, gleichzeitig hergestellten Schlangen (30) veränderbar ist.