DE69617366T2

DE69617366T2 - Verfahren und maschine zur herstellung einer federkernmatratze,sowie feder kernmatratze

Info

Publication number: DE69617366T2
Application number: DE69617366T
Authority: DE
Inventors: Sven Groendahl
Original assignee: DUX DESIGN TRELLEBORG AB
Current assignee: DUX DESIGN TRELLEBORG AB
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2016-04-10
Also published as: NO970029D0; EP0770037B1; PT770037E; SE9501695D0; PL318044A1; ES2163628T3; DE69617366D1; PL184397B1; AU5707996A; NO309031B1; SE504366C2; DK0770037T3; US6049959A; EP0770037A1; SE9501695L; NO970029L; WO1996035637A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung einer Federkernmatratzenbahn.
In der US 4,523,344 ist eine Matratzenbahn beschrieben, die eine untere Gewebebahn und eine obere Gewebebahn umfaßt, welche durch Vernähen oder Thermalschweißen in Querrichtung entlang von in Längsrichtung zueinander beabstandeten Verbindungslinien miteinander verbunden sind, wodurch sich Hüllen bilden, die jeweils eine leicht gespannte Feder enthalten.
Die WO 91/05732 offenbart ein Verfahren und eine Maschine zum Einschließen einer länglichen Feder zwischen zwei Gewebebahnen zur Herstellung einer Matratzenbahn.
Ein Nachteil dieses Standes der Technik besteht darin, daß beim Zurückziehen des hin- und hergehenden Körpers, mit dem die Feder zwischen die Gewebebahnen eingebracht wird, ein erhebliches Risiko besteht, daß sich die Feder aufgrund der Reibung zwischen diesem hin- und hergehenden Körper und der Feder sowie zwischen den Bahnen und der Feder in deren Längsrichtung streckt, so daß die Feder bei dem Versuch, wieder in einen nicht gespannten Zustand zurückzukehren, die Bahnen zusammenzieht oder zerknittert, weshalb die Bahnen sodann in einer kostenintensiven Operation in der Matratzenbahn oder auch in einem von der Matratzenbahn abgetrennten Matratzenrohling in Querrichtung gestreckt werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Maschine zu beschreiben, die diesen Nachteil nicht aufweisen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Maschine gemäß der beigefügten Ansprüche gelöst.
Aufgrund der Tatsache, daß das untere und obere Gewebe einer Matratze, die von einem in der erfindungsgemäßen Maschine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Matratzenbahn abgeschnitten wurde, miteinander an der einen Seite der Bahn verbunden sind, ist diese Matratze flexibler und damit auch komfortabler als eine Matratze, die aus einer Matratzenbahn gemäß der WO 91/05732 gefertigt wird und deren die Federn aufnehmende Hüllen in der Mitte miteinander verbunden sind.
Die grundlegende erfinderische Idee besteht somit darin, daß die Feder in einem nicht gespannten Zustand und dabei in ihrer Längsrichtung in eine in einer Gewebebahn ausgebildeten Ausbuchtung oder Tasche eingebracht und daß die Ausbuchtung samt der darin enthaltenen Feder mit Hilfe einer anderen Gewebebahn derart verschlossen wird, daß die Feder leicht zusammengedrückt wird, wie sie das in der Matratzenbahn auch sein sollte; hingegen wird sie in ihrer Längsrichtung nicht gespannt, so daß ein Zerknittern des Gewebes bewirkende Kräfte, wie sie beim Stand der Technik auftreten, hier nicht entstehen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel einer Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene und teilweise schematische Seitenansicht der Maschine und
Fig. 2 eine Ansicht der Federhalterungsvorrichtung.
Die dargestellte Maschine umfaßt dabei ein Endlosförderband 1, das aus Ketten 2 sowie T-Abschnitten 3 besteht, welche durch ihre Querstäbe mit den Ketten in Querrichtung des Förderbandes derart verbunden sind, daß die Schäfte 4 der T-Abschnitte in der oberen Förderstrecke des Bandes nach oben weisen. Die Ketten werden durch (nicht dargestellte) Kettenräder und einen Motor gemeinsam schrittweise bewegt, wobei die Länge der Bewegungsschritte der Breite der jeweils gleich breiten Nute 5 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden T-Abschnitten 3 entspricht.
Während der schrittweisen Bewegung bewegt sich das Förderband 1 in die durch den Pfeil A angedeutete Richtung (stromabwärts) an den Stationen I bis V vorbei, deren jeweiliger Abstand einer Schrittlänge entspricht.
Das Förderband 1 fördert ein unteres Gewebe L und Federn 6 von der Station I zur Station V. Nach Passieren der Station V fördert das Förderband eine fertige Matratzenbahn 7, in der quer zum Hand angeordnete parallele Hüllen 8 vorgesehen sind, die jeweils eine Feder 6 enthalten, welche in vertikaler Richtung leicht zusammengepreßt ist. Diese Hüllen werden aus der unteren Bahn L und einer oberen Bahn U gebildet, die in Querrichtung des Förderbandes aneinander befestigt sind. Zwischen den Hüllen 8 können Matratzenbahnlängen abgeschnitten werden, um Matratzenrohlinge herzustellen, wobei die Enden der Hüllen in geeigneter Weise abgedichtet werden, um eine fertige Matratze zu erzeugen.
Im folgenden wird die Bewegung einer Nut, einer Ausbuchtung und einer Feder von der Station I zur Station V näher erläutert.
Die untere Bahn L wird von einer (nicht dargestellten) frei drehbaren Lagerrolle zur Station I gefördert. In der Station I wird in der unteren Bahn in der Nut 5' eine nach unten vorstehende Ausbuchtung 10 ausgebildet. Die Nut ist hier noch nicht vollständig ausgeformt und das Förderband wechselt von einem winkligen Bereich (Führungsrolle 1') in eine horizontale Förderstrecke. Im winkligen Bereich bewegen sich zwei aufeinanderfolgende T-Abschnitte derart aufeinander zu, daß ihre Schäfte 4 die Flansche der vollständig ausgeformten U- förmigen Nut 5 bilden. Dieser winklige Zusammenschluß der T-Abschnitte führt dazu, daß zur Ausbildung der Ausbuchtung in der unteren Bahn keine übermäßige Präzision nötig ist, d. h. die Ausbuchtung wird in zuverlässiger Weise in der Nut 5 plaziert.
Die Ausbuchtung 10 wird in der unteren Bahn ausgebildet, indem ein Führungsstab 12, über den die untere Bahn sich bewegt, aus einer oberen Position, in der die untere Bahn gestreckt ist, in eine niedrigere Position gebracht wird, in der die untere Bahn lose aufliegt und sich die Ausbuchtung 10 ausformt. Diese Verschiebung erfolgt durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung 14, deren Taktlänge so gewählt ist, daß die Ausbuchtung 10 der unteren Bahn im gestreckten Zustand eine Breite aufweist, die der Breite der Nut in einem ausgestreckten Zustand entspricht.
Durch die Aufwärtsbewegung des Führungsstabes 12 wird sodann eine neue Länge der unteren Bahn mit der angegebenen Breite von der Lagerrolle abgerollt.
In die an der Station I in der genannten Weise ausgebildete Ausbuchtung 10 wird nun eine metallische Matratzenfeder in vertikaler Richtung durch die nach oben weisende Ausbuchtungsöffnung eingebracht. Zu diesem Zweck ist an einer sich vertikal auf und ab bewegenden Kolben-Zylinder-Anordnung 16 ein Elektromagnet 15 vorgesehen. Der Elektromagnet 15 ist so ausgelegt, daß er die Feder während des Abwärtstaktes der Kolben-Zylinder-Anordnung 16 festhält und sie am Ende dieses Abwärtstaktes freigibt, wenn die Kolben-Zylinder-Anordnung 16 die Feder 6 zusammendrückt, die dabei durch den Boden der ausgebildeten Nut 5' abgestützt wird.
Am Ende des Abwärtstaktes hat zudem das Förderband 1 mit seiner schrittweisen Bewegung in Strömungsrichtung zur Station II hin begonnen und die Nut 5' zusammen mit ihrer Ausbuchtung der unteren Bahn und der darin enthaltenen zusammengedrückten Feder 6 unter das abgeflachte obere Ende 17 einer unbeweglichen Sohlenplatte 17 gefördert. Die Sohlenplatte 17 deckt die Nut (mit der darin enthaltenen Ausbuchtung und Feder) in den beiden folgenden Stationen II und III ab, wobei sie mit dieser, d. h. mit dem über die Schäfte 4 gelegten Bereich der unteren Bahn und mit der oberen Fläche der leicht zusammengedrückten Feder 6, einen Gleitsitz bildet.
In der Station II ist die Nut 5' vollständig ausgeformt (mit parallelen Seitenwänden 4, Bezugsziffer 5) und die Ausbuchtung 10 befindet sich in einem gestreckten Zustand, in dem sie an den Innenwänden und dem Boden der Nut anliegt, wodurch sich eine Tasche 10' bildet. Zu diesem Zweck ist eine sich vertikal auf und ab bewegende Kolben-Zylinder-Anordnung 18 vorgesehen, die einen Stab 18' haltert, der eine Öffnung 17' in der Sohlenplatte 17 passiert und dabei die Feder 6 derart gegen den Boden der Ausbuchtung zusammendrückt, daß diese sich gegen den Boden der Nut abstützt, wodurch die Ausbuchtung zur Ausbildung der rechtwinkligen Tasche 10' in ihren gestreckten Zustand gebracht wird, wobei der betreffende Gewebebereich in Station III daran gehindert wird, sich rückwärts (entgegen der Richtung des Pfeils A) zu bewegen.
In der Station III werden keine Schritte durchgeführt, die die Tasche 10' in der unteren Bahn oder die Feder 6 betreffen; vielmehr dient diese Station allein zur Stabilisierung der Tasche in ihrer gestreckten Form.
In der Station IV liegen die Nut 5 und die darin vorhandene Tasche 10' wieder offen und die Feder befindet sich somit in einem nicht gespannten Zustand, so daß ihre obere Fläche ein wenig über die Öffnungen der Nut und der Tasche vorragt. In dieser Station wird das Schließen der Tasche mit Hilfe der oberen Bahn vorbereitet, wodurch dann die die leicht zusammengedrückte Feder enthaltende Hülle 8 entsteht.
Eine (in Fig. 2 gezeigte) Kolben-Zylinder-Anordnung 30 ist dabei so ausgelegt, daß sie einen Streifenhalter 31 vertikal auf und ab bewegt. Eine Kolben-Zylinder-Anordnung 32 dient dazu, einen Federkompressionsstreifen 33 um eine parallel zu seiner einen Kante verlaufende Achse auf und ab zu schwenken und eine Kolben-Zylinder- Anordnung 35 ist dazu vorgesehen, den Streifenhalter 31 wieder die neutrale Position zurückzuversetzen.
Der Streifenhalter 31 ist zur vertikalen Bewegung im Maschinenrahmen gleitbeweglich gehaltert, wobei er im Maschinenrahmen 37 mit Hilfe der Koblen-Zylinder-Anordnungen 30 und 35 sowie eines Stabes 36 montiert ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 30 ist an ihrem unteren Ende mit dem Maschinenrahmen 37 und an ihrem oberen Ende mit dem Streifenhalter 31 jeweils über ein Scharnier verbunden. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 35 und der Stab 36 sind an ihren jeweiligen Enden mit dem Maschinenrahmen 37 verbunden. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 32 ist über ein Scharnier mit dem Streifenhalter 31 und einem Verbindungsstück 32 verbunden, an dem der Streifen 33 fest angebracht ist.
Die Kolben-Zylinder-Anordnung 35 steht in Verbindung mit einem Druckminderventil, das in der mittigen Position offensteht.
Die Federhalterung 20 arbeitet in folgender Weise: Der Startpunkt stellt die in den Fig. 1 und 2 mittels durchgezogener Linien wiedergegebene neutrale Position dar.
In der Station IV wird die Kolben-Zylinder-Anordnung 30 in einem ersten Schritt derart aktiviert, daß der Streifenhalter 31 in eine Arbeitsposition verschoben wird, die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Daraufhin wird die Kolben-Zylinder-Anordnung 32 in einer Teiloperation derart aktiviert, daß sie den Streifen 33 aus seiner Ruheposition in eine aktive Position bringt, die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet ist und in der der Streifen mit seiner Vorderkante derart gegen die obere Fläche der Feder anliegt, daß die Feder in die Tasche 10' hinein gegen den Boden der Nut zusammengedrückt wird. Die obere Fläche der Feder liegt dann unterhalb der Öffnungen der Tasche und der Nut. Daraufhin wird das Druckminderventil der Kolben-Zylinder-Anordnung 35 in einer dritten Operation derart aktiviert, daß der Druck dieser Anordnung gemindert wird, wodurch das Förderband 1 in der Lage ist, aufgrund eines Halterungseingriffs zwischen dem Streifen 33 und der stromaufwärts gelegenen Wand 4 der Nut 5 in seinem nächsten Förderschritt die Federhalterung 20 mitzubewegen.
In diesem nächsten Förderschritt wird die Tasche 10' in der Nut 5 zu der durch eine Schweißstation gebildeten Station V bewegt, während der Streifen 33 der Federhaltung die Feder in der Tasche nach unten gedrückt wird.
Die obere Bahn wird von einer (nicht dargestellten) frei drehbaren Lagerrolle über Führungsrollen 40 zur Schweißstation gefördert. Die untere Hahn L und die obere Bahn U werden hier mit Hilfe eines sich durch die Aktion einer im Maschinenrahmen angebrachten Kolben-Zylinder-Anordnung 42 vertikal auf und ab bewegenden, beispielsweise induktiv erwärmten Schweißstabes 41 zusammengeschweißt. Hierdurch entsteht eine lineare Schweißnaht 50 zwischen der oberen und der unteren Bahn, wobei die stromabwärts gelegene Oberkante 4" der Nut und ein Stützelement 51 als Anschläge dienen.
Nach dem Schweißen und Abkühlen bringen die Kolben-Zylinder-Anordnung 30 den Streifen 33 und die Kolben-Zylinder-Anordnungen 32, 35 den Streifenhalter 31 wieder in die jeweilige Ruhelage. Die Führungsrolle 40 ist oberhalb der Taschenöffnung nahe an dieser Öffnung angeordnet, wodurch diese Führungsrolle und die obere Bahn dazu beitragen, die Feder 6 in der Tasche an ihrer Position zu halten.
Die mit dem Magneten 15 versehene Kolben-Zylinder-Anordnung 16 läßt sich auch senkrecht zu ihrer Vertikalbewegungsrichtung (beispielsweise in die Zeichnungsebene hinein bzw. wieder heraus) hin- und herbewegen, um die Feder 6 aus einem Magazin zu holen.
An der Seite, an der die untere Bahn L der Station I zugeführt wird, ist für diese Bahn zu beiden Seiten des Stabes 12 jeweils eine Einklemm-Kolben-Zylinder-Anordnung 44, 45 vorgesehen. Diese Anordnungen operieren abwechselnd und jeweils in Einklang mit den vertikalen Takten des Stabes, wodurch sie zusammen mit Anschlägen 46, 47 die untere Bahn freigeben bzw. einklemmen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Höhe der Feder 6, wenn diese in vertikaler Richtung nicht gespannt ist, die Höhe der Tasche 10 geringfügig übertrifft. Aus der WO 90/01285 ist eine entsprechende Feder bekannt (siehe Fig. 1).
Außerdem bestehen die untere und obere Bahn L, U natürlich aus schweißbarem Material, beispielsweise einem Kunststoffgewebe. Allerdings können im Rahmen der Erfindung die Bahnen außer durch Schweißen auch durch andere Verfahren, wie etwa Nähen, miteinander verbunden werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Matratzenbahn, die eine untere Gewebebahn (L) und eine obere Gewebebahn (U) enthält, welche in Querrichtung durch in Längsrichtung zueinander beabstandete Nähte aneinander befestigt sind, wodurch sich Hüllen bilden, die jeweils eine leicht gespannte Feder enthalten, wobei das Verfahren durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

- die untere Bahn (L) wird in ihrer Längsrichtung kontinuierlich in Strömungsrichtung (Pfeil A) zugeführt und dabei von unten her gestützt,

- in der Bahn (L) wird in deren Querrichtung eine nach unten vorragende Ausbuchtung (10) ausgebildet, deren Öffnung nach oben weist,

- in die Ausbuchtung wird durch deren Öffnung in vertikaler Richtung eine Feder (6) eingebracht, die nicht gespannt ist und deren Höhe die Tiefe der Ausbuchtung übertrifft,

- die Feder wird in der Ausbuchtung (10) durch eine in einem gewissen Abstand zur stromabwärts gelegenen Wand (11) der Ausbuchtung einwirkenden Kraft vertikal zusammengedrückt,

- die die zusammengedrückte Feder enthaltende Ausbuchtung wird mit der oberen Gewebebahn (U) zusammengebracht, welche in ihrer Längsrichtung kontinuierlich stromabwärts zugeführt wird,

- die obere Gewebebahn wird an die stromabwärts gelegene Oberkante (10") der Ausbuchtung angebracht und

- die Kraft zum Zusammendrücken der Feder wird aufgehoben, während das obere Gewebe nahe an der Öffnung der Ausbuchtung (10) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärts gelegene Oberkante (10 ") der Ausbuchtung (10) bei zusammengedrückter Feder (6) daran gehindert wird, sich in Strömungsrichtung (Pfeil A) der Ausbuchtung zu bewegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stromabwärts gelegene Oberkante (10") der Ausbuchtung (10) bei zusammengedrückter Feder (6) daran gehindert wird, sich entgegen der Strömungsrichtung der Ausbuchtung zu bewegen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Ausbuchtung (10) durch das Zusammendrücken der Feder (6) entsprechend der Form der Hülle stabilisiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gewebe ganz oder teilweise aus thermoplastischem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebebahnen durch Schweißen miteinander verbunden werden.

6. Maschine zur Herstellung einer Matratzenbahn, welche eine untere Gewebebahn (L) und eine obere Gewebebahn (U) enthält, die durch zueinander beabstandete Nähte (50) derart miteinander verbunden sind, daß sich Hüllen (8) bilden, die jeweils eine leicht gespannte Feder (6) enthalten, wobei die Maschine gekennzeichnet ist, durch

- einen Endlosförderer mit einer horizontalen Förderstrecke, der aus mit gleichmäßigem Abstand zueinander angeordneten, parallelen Nuten (5) besteht, die sich quer zur Förderrichtung erstrecken,

- Mittel, die den Förderer jeweils um die Breite einer Nut schrittweise antreiben,

- Mittel (45, 47), durch die das untere Matratzengewebe (L) zur horizontalen Förderstrecke des Förderers in Strömungsrichtung (Pfeil A) derart zugeführt wird, daß sich in der Nut eine nach unten vorstehende Ausbuchtung dieses Gewebes bildet, deren Öffnung nach oben weist,

- Mittel (15, 16), die in die Ausbuchtung durch deren Öffnung eine längliche Feder (6) in vertikaler Richtung einbringen, wobei die Höhe der Feder die Tiefe der Ausbuchtung übertrifft, während ihre Breite der Breite der Nut im wesentlichen entspricht und wobei die Feder zudem in vertikaler Richtung eine Federwirkung ausübt,

- Mittel (28, 32, 33) zum Zusammendrücken der Feder in der Ausbuchtung nahe der stromaufwärts gelegenen Wand (13) der Krümmung, wobei die Feder durch den Boden der Nut gehaltert wird,

- Mittel (40), durch die ein oberes Gewebe (U) dem Förderer derart zugeführt wird, daß das obere Matratzengewebe (U) auf die stromabwärts gelegene Oberkante (10") der Ausbuchtung trifft,

- Mittel (41, 42), die den unteren Gewebeabschnitt auf der stromabwärts gelegenen Oberkante (4") der Nut (5) am oberen Gewebe befestigen,

- Mittel (28, 32), die die Wirkung der Mittel zum Zusammendrücken der Feder aufheben, sobald die Befestigungsmittel ihre Aufgabe erfüllt haben, und Mittel (40), die das obere Gewebe (U) während der Aufhebung der Wirkung der Federzusammendrückmittel nahe an der Öffnung der Nut halten.

7. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel (17', 18, 18'), die die Feder (6) zusammendrücken, um die Form der Ausbuchtung entsprechend der Form der Nut zu stabilisieren.

8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nute (5) aus zwei umgekehrten T- Abschnitten (3) gebildet werden, wobei die Zuführmittel (45, 47) nahe dem Anfang der horizontalen Förderstrecke des Förderers angeordnet sind.