DE69812171T2

DE69812171T2 - Herstellung von taschenfederaufbauten

Info

Publication number: DE69812171T2
Application number: DE69812171T
Authority: DE
Inventors: Milton Toronto Zysman
Original assignee: Furniture Row Technologies Lakewood LLC; FURNITURE ROW TECHNOLOGIES LLC
Current assignee: Furniture Row Technologies Lakewood LLC; FURNITURE ROW TECHNOLOGIES LLC
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2018-12-23
Also published as: EP1042217A1; ATE234261T1; NZ505818A; AU1746399A; US20030057617A1; BR9814313A; DE69812171D1; CA2316297A1; NO20003279L; EP1042217B1; NO20003279D0; AU744917B2; US6698166B2; US6029957A; WO1999032396A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Taschenfederanordnungen für Matratzen und Kissen sowie Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen derartiger Anordnungen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen und Entwicklungen an der in WO94/18116 beschriebenen Erfindung. Bei der Herstellung einer Taschenfederanordnung gemäß der Beschreibung in dieser Anmeldung wird ein Gewebe entlang mehrerer paralleler Nahtzonen zusammengefügt um eine Absteppung zu bilden, die eine Vielzahl von parallelen Geweberöhren definiert, die an gleichmäßig beabstandeten Intervallen miteinander verbunden sind. Die derart gebildeten Röhren werden auf Führungen gehalten, die sich in der Längsrichtung durch die Röhren erstrecken, wobei Teile der Absteppung wiederholt von einem Ende der Führungen gezogen werden, Falten in jeder Schicht des Gewebes in dem abgezogenen Teil gebildet werden und diese zusammengefügt werden, um Taschen aus den abgezogenen Teilen der Absteppung zu bilden, wobei zuvor komprimierte Spiralfedern durch die Führungen geführt und zwischen jedem Ziehen der Absteppung in die Taschen freigegeben werden, wobei die Achsen der Spiralfedern senkrecht zu den Achsen der Geweberöhren und der Förderrichtung der Absteppung sind, sodass die zusammengefügten Falten im Gewebe der Röhren vor und nach den freigegebenen Federn vorgesehen sind und diese in den Taschen halten.
Es hat sich herausgestellt, dass wesentliche Vorteile wie zum Beispiel eine kontinuierliche Produktion erreicht werden können, wenn die Absteppung in situ auf den Führungen ausgebildet wird. Dies wird vereinfacht, indem die übereinander gelegten Schichten des Gewebes in der Absteppung aus benachbarten Teilen von parallelen Materialbahnen ausgebildet werden, die jeweils gewickelt sind, um eine parallele Röhre der Absteppung zu bilden, wobei die Röhren seitlich an beabstandeten Intervallen verbunden sind, um die Nahtzonen zu bilden.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen Taschenfederanordnung angegeben, das folgende Schritte umfasst: Zusammenfügen aneinandergrenzender Bahnen eines Gewebes entlang mehrerer paralleler Nahtzonen, um eine Absteppung zu bilden, die eine Vielzahl von parallelen Geweberöhren bildet, die sich in der Längsrichtung einer Ebene der Absteppung erstrecken, wobei benachbarte Röhren derart ausgebildet werden, dass sie dazwischen regelmäßig beabstandete Verbindungen an beabstandeten Intervallen in der Längsrichtung der Röhren aufweisen, Halten der ausgebildeten Röhren auf Führungen, die sich in der Längsrichtung durch die Röhren erstrecken, wiederholtes Abziehen von Teilen der Röhren, die durch die Absteppung gebildet werden, von den Führungen an deren einem Ende, Klemmen von Schichten des Gewebes in oberen und unteren Teilen der Röhren in dem abgezogenen Teil, um Falten zu bilden, die sich in entgegengesetzten Richtungen aus der Ebene der Absteppung an Positionen zwischen den Verbindungen zwischen den Röhren erstrecken, Zusammenfügen der Falten durch Verbindungen, um Taschen in dem abgezogenen Teil der Absteppung zu bilden, und Führen von zuvor zusammengedrückten Spiralfedern durch die Führungen und Freigeben derselben in die Taschen zwischen jedem Abziehen der Absteppung, wobei die Achsen der Spiralfedern senkrecht zu der Ebene der Absteppung und der Förderrichtung der Absteppung sind, sodass die zusammengefügten Falten in dem Gewebe der Röhren vor und hinter den freigegebenen Federn diese in einer zweidimensionalen Anordnung von Taschen halten, wobei die Achsen der Federn senkrecht zu der Ebene der Absteppung sind, wobei die Absteppung in situ auf den Führungen ausgebildet wird, indem auf diesen die Röhren und die regelmäßig beabstandeten Verbindungen zwischen denselben ausgebildet werden. Vorzugsweise wird jede Röhre ausgebildet, indem eine separate Bahn des Gewebes um jede Führung gewickelt wird, wobei die Verbindungen zwischen den derart gebildeten Röhren vorgesehen werden, indem die Röhren zwischen den Führungen zusammengefügt werden. Vorzugsweise werden die Verbindungen durch ein wärmeschmelzendes Material in dem Gewebe gebildet. Vorzugsweise weist jede Verbindung zwischen den Röhren eine Spanne senkrecht zu der Ebene der Absteppung auf, die dem Abstand zwischen den Verbindungen der entgegengesetzt ausgebildeten Falten ähnlich ist, wobei die Verbindungen zwischen den Falten durch Verschweißungen gebildet werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens sowie dadurch hergestellte Taschenfederanordnungen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Fig. 1A, 1B und 1C zeigen Modifikationen an der Vorrichtung und dem Verfahren von WO94/18116;
2 ist eine vertikale Schnittansicht durch eine Federanordnung, die durch die modifizierte Vorrichtung von 1 erzeugt wurde, entlang einer Linie, die sich parallel zu und zwischen benachbarten Röhren erstreckt;
3 ist eine schematische Ansicht einer revidierten und derzeit bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung, wobei die eigentliche Montagevorrichtung rechts in der Figur gezeigt ist;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Federzuführzone der Montagevorrichtung;
4A, 4C und 4E sind vertikale Teilschnittansichten, und 4B, 4D und 4F sind teilweise aufgebrochene Draufsichten, die weitere Stufen in der Übertragung einer Feder von der Fördereinrichtung in eine Federanordnung zeigen;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Röhrenbildungs- und Querverschweißungszone der Montagevorrichtung;
6A und 6B sind vereinfachte seitliche Teilschnittansichten, die den Betrieb der Gewebezuführelemente von 5 zeigen;
7A und 7B sind seitliche Vertikalschnitte durch die Röhrenbildungsanordnungen von 5:
8 ist ein Schnitt durch eine einzelne Röhrenbildungsanordnung entlang der Linie 8-8 von 9;
9 ist ein Schnitt entlang der Linie 9-9 von 8;
10 ist eine perspektivische Ansicht von vorne und oben auf eine einzelne Röhrenbildungsanordnung;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Abzieh- und Federeintaschungszone der Montagevorrichtung;
12 ist eine Seitenansicht der Abziehelemente von 11, die einen Abziehzyklus darstellt;
13A und 13B sind Seitenansichten der Taschenschweißelemente von 11; 14A und 14B sind Teilansichten von vorne, die den Betrieb der Taschenschweißelemente darstellen;
15 ist eine vereinfachte und ausgeschnittene Teildraufsicht auf die Abzieh- und Federeintaschungszone, die die zum Abtrennen einer fertigen Federanordnung verwendeten Elemente zeigt.
Während das in WO94/18116 beschriebene Verfahren zum Vorsehen einer Federanordnung eine vorgeformte Absteppung verwendet, zeigen 1A, 1B und 1C, wie die in dieser veröffentlichten Anmeldung beschriebene Vorrichtung modifiziert werden kann, sodass die Absteppung in situ auf den Röhren 72 der Anordnungen 70 ausgebildet werden kann. In einer möglichen Anordnung werden die zwei Schichten zum Ausbilden der oberen und unteren Schichten der Geweberöhren von Rollen oberhalb und unterhalb der Anordnungen 70 abgezogen und zwischen den Anordnungen durch Wärmeschweiß- und Schneide- Werkzeuge zusammengefügt, die oben und unten zwischen benachbarten Röhren 72 wirken. Die im wesentlichen lateral erfolgende Sammlung des Gewebes bei der Ausbildung der Röhren wird durch eine Vorrichtung zum Falten des Gewebes von den Rollen vorgenommen. Außerdem muss eine Einrichtung zwischen den Röhren vorgesehen werden, um die Gewebeschichten zu verschweißen oder auf andere Weise miteinander zu verbinden und die derart gebildeten Nähte zu schneiden. Die ist aufgrund des beschränkt verfügbaren Raumes schwierig.
Angesichts des hohen Sammlung des Gewebes bei der Ausbildung desselben zu benachbarten Röhren um die Anordnungen 70 und dem Wunsch nach einer vertikalen Ausdehnung für die Verbindungen zwischen den Röhren, was weiter unten erläutert wird, ist derzeit eine in-situ-Ausbildung der Absteppung zu bevorzugen, wobei eine separate Materialbahn für jede Röhre verwendet wird. Dabei können die Einrichtungen zum Zusammenfügen der Röhren innerhalb und nicht zwischen den Anordnungen 70 positioniert werden.
Es hat sich herausgestellt, dass gemäß der Beschreibung in WO94/18116 erzeugte Federanordnungen einen derartig hohen Grad an unabhängiger Bewegung der Federn gestatten können, dass eine relative Verschiebung der Federn in benachbarten Reihen zur Folge haben kann, dass die Spiralen von benachbarten Federn einander stören, was unerwünschte Geräusche verursacht, wenn sich ein Benutzer auf einer Matratze oder einem Kissen mit einer derartigen Federanordnung bewegt. Es hat sich weiterhin herausgestellt, dass dieses Problem beseitigt werden kann, indem die Verbindungen zwischen benachbarten Spalten von Federn in benachbarten Röhren der Absteppung eine wesentliche vertikale Erstreckung haben, indem beispielsweise Befestigungselemente 8A (siehe 2) zwischen benachbarten Röhren über und unter einer zentralen horizontalen Ebene der Federanordnung vorgesehen werden, sodass die Spanne der Verbindungen zwischen benachbarten Röhren in der Richtung senkrecht zu der Absteppung jeweils der Spanne in derselben Richtung der zwischen aufeinanderfolgenden Federn in einer Röhre ausgebildeten Befestigungselemente 16 entspricht. Die modifizierte Anordnung 70, die in Fig. 1A, 1B, 1C gezeigt ist, erlaubt sowohl die in-situ-Ausbildung der Absteppung als auch die Ausbildung von Verbindungen 8A mit einer wesentlichen vertikalen Erstreckung. Die meisten Unterschiede zu der Vorrichtung von WO94/18116 betreffen zusätzliche Teile, nämlich die Glieder 100, die einen rohrförmigen Schlauch um jeden Federeinfügemechanismus 70 mit Ausnahme der Schlitze 71 bilden und einen Schlauch zum Halten der Absteppung 24 vorsehen, die in situ aus mehreren Bahnen des von Spulen (nicht gezeigt) abgezogenen Materials 102 ausgebildet wird. Die Bahnen werden auf der Spule hälftig gefaltet, wobei die Spulen derart ausgerichtet sind, dass ihre Achsen parallel zu den Röhren sind und sodass jede Bahn nach oben zu dem Gehäuse 100 bewegt wird und eine Falte 104 im hinteren Teil der Maschine bildet. Die Vorderkanten 106 des Gewebes 102 werden in diagonale Schlitze 108 in einer Faltführung 110 geführt, die wie der Schlauch 100 durch ein fixes Glied 112 gehalten wird. Wenn die Absteppung 24 nach vorne über den Schlauch gezogen wird, falten die Schlitze in der Faltführung das Gewebe 102 um den Schlauch, sodass die Kanten 106 einander überlappen und eine Röhre bilden. In dem Schlauch 100 sind Betätigungsglieder 114 und 116, die gewöhnlich pneumatisch betrieben werden, vorgesehen und tragen bewegliche Klauen 124, 126 und 128. Die Klaue 124 wirkt mit einer fixen Klaue zusammen, die durch ein Gegenstück 134 auf der Führung 110 gebildet wird, um Längsschweißungen auf den überlappten Kanten 106 der Gewebebahn vorzusehen und die Gewebebahn auf diese Weise zu einer Röhre zu verbinden. Die Klauen 126 und 128 wirken mit entsprechenden Klauen in einem benachbarten Schlauch 100 zusammen, um das Gewebe von benachbarten Röhren an vertikal beabstandeten Verbindungen 8A zu verschweißen, deren Abstand dem Abstand der Verbindungen in den Falten der oberen und unteren Schichten des Gewebes jeder Röhre zur Trennung von Reihen von Federn in den Röhren entspricht. In dieser Ausführungsform sind die in WO94/18116 gezeigten Befestigungspistolen vorzugsweise durch Schweißmechanismen mit Betätigungsgliedern und Klauen wie oben beschrieben ersetzt. Anstatt einen oder mehrere Transportmechanismen zum Befestigen der Falten vorzusehen, können Paare von Schweißklauen und Betätigungsgliedern mit jeder Anordnung 70 assoziiert werden, die oberhalb und unterhalb der äußeren Enden der Röhren 72 befestigt sind. Dadurch wird ein langer Schweißzyklus zwischen jedem Abziehen der Absteppung 24 für alle verwendeten Schweißmechanismen ermöglicht, wobei die Klauen durch die zwei Schichten des zu verschweißenden Gewebes zueinander geschlossen werden und ein mit wenigstens einer der Klauen assoziiertes Heizelement aktiviert wird, um das Gewebematerial zu verschweißen. Die Klauen können dann geschlossen bleiben, wobei das Heizelement deaktiviert ist, während die Schweißverbindung härtet. Die für diesen Zyklus verfügbare Zeitdauer ist erforderlich, um eine vollständige Reihe von Federn einzusetzen, sodass genügend Zeit für das Härten der Schweißverbindungen verbleibt, bevor diese einer Spannung ausgesetzt werden.
Es ist zu beachten, dass mit diesen Modifkationen Schweißverbindungen 8A zwischen jeder Tasche und einer benachbarten Tasche vorgesehen werden, wobei jede Verbindung eine ungefähr gleiche Spanne aufweist. Zwischen den Taschen in der Längsrichtung der Röhre sehen die Schweißverbindungen oder andersartigen Verbindungen 16 zum Zusammenfügen der Falten eine Verbindung mit einer wesentlichen Spanne über und unter einer zentralen Ebene der Absteppung vor, wobei die Verbindungen 8A zwischen den Röhren der in situ auf der Anordnung 70 ausgebildeten Absteppung eine ähnliche Spanne aufweisen. Die Spanne dieser Verbindungen, die natürlich wesentlich kleiner ist als die Höhe einer in einer Tasche erweiterten Feder und noch viel kleiner als die freie Höhe der Feder, reicht aus, um eine angemessene Verbindung zwischen benachbarten Taschen und eine Federausrichtung in den Taschen vorzusehen, sodass eine Störung zwischen benachbarten Federn verhindert wird, ohne dass die unabhängige Komprimierbarkeit der Federn beeinträchtigt wird, die ein Leistungsmerkmal von Taschenfedermatratzen ist.
Weil die Länge der Anordnung, die bei einer in situ ausgebildeten Absteppung erzeugt werden kann, nur durch die Länge des Gewebes auf den Rollen, von denen die Bahnen 102 abgerollt werden, begrenzt ist, ist es gewöhnlich vorteilhaft, die Absteppung abzuschneiden, wenn eine Anordnung mit ausreichender Länge ausgebildet wurde. Dies kann durch einen Lauf der Vorrichtung mit deaktivierter Federzufuhr bewerkstelligt werden, sodass eine Reihe von leeren Taschen erzeugt wird, durch die der Schnitt vorgenommen wird.
3 und die folgenden Figuren zeigen eine modifizierte und derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die viele der mit Bezug auf 1A, 1 B, 1 C und 2 beschriebenen Prinzipien realisiert, aber zudem modifiziert ist, um die Möglichkeiten der insitu-Ausbildung der Absteppung voll zu nutzen und das Erfordernis einer lateralen Verschiebung des in WO94/18116 beschriebenen Tisch-, Wagen- und Federmechanismus zu beseitigen.
Das allgemeine Layout der Vorrichtung ist in 3 gezeigt. Die Vorrichtung zum Ausbilden der Federanordnungen ist schematisch mit dem Bezugszeichen 200 angegeben, wobei daneben ein Tisch 202 zum Empfangen der ausgebildeten Anordnungen angeordnet ist. Federn werden zu der Vorrichtung durch einen oberen Teil einer Fördereinrichtung 204 zugeführt, die die Federn von Federerzeugungs- und Spannungsmaschinen 206 erhält, wobei der Aufbau dieser Maschinen und der assoziierten Drahtzuführeinrichtungen 208 und Steuereinrichtungen 210 nicht Bestandteil der Erfindung ist und deshalb hier nicht beschrieben wird. Die in der Federerzeugungsmaschine wärmebehandelten Federn werden an einem optionalen Kühlventilator 214 vorbeigeführt, bevor sie die Vorrichtung 200 erreichen. Materialbahnen zum Ausbilden der Röhren einer Absteppung in der Vorrichtung 200 werden von Rollen 216 abgerollt, und durch eine Faltanordnung 218 hälftig gefaltet und um 90° gedreht, bevor sie als mehrfach gefaltete Bahnen 220 (siehe 5) zu der Vorrichtung 200 in einer Richtung parallel zu der Fördereinrichtung 204 geführt werden, wie am besten in 5 zu erkennen. Die Vorrichtung ist allgemein in Funktionszonen unterteilt gezeigt, nämlich in eine Federzuführzone 300, eine Röhrenbildungs- und Querverschweißungszone 400 und in eine Federeintaschungszone 500.
Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich ein oberer Teil der Federfördereinrichtung 204 lateral zu der Montagevorrichtung zwischen der Federzuführzone 300 und einem Querglied 402, das auf seiner anderen Seite Elemente (nicht gezeigt) der Röhrenbildungs- und Querverschweißungszone 400 hält. Einzelne Spiralfedern 302 weisen untere Windungen auf, die in Schuhen 304 auf der Fördereinrichtung aufgenommen werden, wobei die Federn in die Fördereinrichtung geladen und aus derselben entladen werden, indem ihre unteren Windungen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung bewegt werden. Die Fördereinrichtung bewegt eine Reihe von Federn in die Federzuführzone 300 entlang einer Reihe von vertikalen halbzylindrischen Federaufnahmeeinrichtungen 306. Nur ein Ende dieser Reihe ist in 3 gezeigt, wobei jedoch in der Praxis die Anzahl dieser Aufnahmeeinrichtungen der maximalen Anzahl von Federspalten entspricht, die in einer Federanordnung vorzusehen ist. Bei Matratzenfederanordnungen werden gewöhnlich wenigstens 32 und vorzugsweise 40 Federspalten vorgesehen, je nach der verwendeten Federgröße, wobei angenommen wird, dass die Spalten quer zu der Länge der Matratze verlaufen. Es ist zu beachten, dass viele Elemente der zu beschreibenden Vorrichtung für jede Spalte von Federn in der Anordnung identisch vorgesehen werden, wobei jedoch jeweils nur ein einziges Element oder nur einige wenige Elemente beschrieben werden.
Gegenüber den Aufnahmeeinrichtungen 306 befindet sich ein Querglied 310, das eine entsprechende Reihe von halbzylindrischen Federdrückern 308 hält, die das Glied 310 während eines Reihenzyklus der Vorrichtung in einem durch gebrochene Linien angegebenen Pfad bewegen. Unter „Reihenzyklus" ist ein Zyklus von Operationen der Vorrichtung zum Erzeugen einer Reihe von Federn in der Anordnung zu verstehen, d. h. von jeweils einer Feder in jeder Spalte. Eine anfängliche bogenförmige Vorwärtsbewegung der Drücker 308 durch das Betätigungsglied 320 bewegt eine Reihe von Federn 302 aus den Schuhen 304 in die Aufnahmeeinrichtungen 306, wobei die Drücker mit den Aufnahmeeinrichtungen zusammenwirken, um wie in 4A gezeigt vertikale Röhren zu bilden. Die Federn in den Röhren werden dann durch Kolben 312 zu dem in 4A gezeigten Zustand durch eine Abwärtsbewegung eines Betätigungsbalkens 314. der durch ein Betätigungsglied 216 angetrieben wird, zusammengedrückt. Dann werden das Glied 310 und die Drücker 308 durch das Betätigungsglied 318 gehoben, um weitere Federn zu entgegenzunehmen, die durch die Fördereinrichtung zugeführt wurden und durch das Betätigungsglied 230 und das Betätigungsglied 318 nach hinten und unten zu ihrer ursprünglichen Position bewegt wurden.
Im Folgenden wird auf 4A-4F Bezug genommen. Die durch die Kolben 312 komprimierten Federn 302 sind mit den offenen Enden der sich horizontal nach vorne erstreckenden Übertragungsröhren 404 ausgerichtet, deren hintere Enden sich durch das Querglied 402 erstrecken und an diesem befestigt sind. Ebenfalls mit den Röhren 404 ausgerichtet sind Schiebestangen 322, die sich durch ein Querführungsglied 324 erstrecken und mit einem Querschiebebalken 326 verbunden sind, der durch Betätigungsglieder 328 angetrieben wird. Die Schiebestangen 322 sind rohrförmig und enthalten sekundäre Schiebestangen 330, die durch ein Betätigungsglied (nicht gezeigt) betätigt werden, dass zwischen einem mit den Stangen 322 verbundenen sekundären Schiebebalken (nicht gezeigt) und dem Schiebebalken 326 betätigt wird. An den Vorderenden der Schiebestangen 326 sind obere und untere Platten in der Form von Entenschnäbeln 322 dafür ausgebildet, die Federn 302 aufzunehmen, wenn die Schiebestangen unterhalb der Kolben 312 nach vorne bewegt werden, was in 4C und 4D zu sehen ist. Wenn die Entenschnäbel 322 ihr Bewegungsende an den Vorderenden der Röhren 404 wie in 4E und 4F gezeigt erreichen, sind die sekundären Schiebestangen 330 ausgefahren, um die Federn 302 wie weiter unten erläutert aus den Entenschnäbeln auszugeben.
5 ist eine Teilansicht der Röhrenbildungs- und Querverschweißungszone 400 der Vorrichtung, in der die Absteppung ausgebildet wird, in welche die Federn eingefügt werden. Die Röhrenbildunganordnungen 406, von der nur einige gezeigt sind, sind auf dem Querglied 402 konzentrisch zu den Federübertragungsröhren 404 angebracht und nehmen gefaltete Gewebebahnen 220 von Abziehmechanismen an, die Bremsmechanismen 408 und 410 über einem Walzenkasten 412 umfassen, der die Bahnen so dreht, dass sie unter den Anordnungen 406 nach oben geführt werden, jeweils eine Bahn für jede der Anordnungen.
Der Betrieb der Bremsmechanismen 408 und 410 der Gewebeabziehanordnung ist am besten in 6A und 6B zu erkennen. Die Aufgabe der und Anordnung besteht darin, abgemessene Längen des Gewebes von den Rollen 216 abzuziehen, die gleich den Längen des Gewebes sind, das über die Anordnungen durch eine Abziehanordnung in der Zone 500 wie weiter unten beschrieben nach vorne gezogen wird. Jeder Mechanismus 408 und 410 umfasst eine obere Platte 414 mit Schlitzen für den Durchgang der gefalteten Gewebebahnen und einer geschlitzten Bremsplatte 416, die lateral bewegt werden kann, um die Bahnen zwischen den Schlitzen der zwei Platten durch ein Betätigungsglied 418 zu klemmen. Das Gewebe wird normalerweise durch das Betätigungsglied 418 des oberen Mechanismus 408 geklemmt, aber während einer Abziehoperation wird das Betätigungsglied des oberen Mechanismus gelöst und wird das Betätigungsglied des Mechanismus 410 aktiviert. Ein Motor 422 treibt Führungsschrauben 421 durch Bänder 423 an, um den Mechanismus 10 zu heben und das Gewebe abzuziehen. Nach Abschluss des Abziehens wird die Bremse des Mechanismus 410 gelöst und wird diejenige des Mechanismus 408 aktiviert, sodass der Motor 422 den Mechanismus 410 zu seiner ursprünglichen Position zurückführen kann, wo der Mechanismus 410 für die nächste Abziehoperation bereit ist.
Über dem Mechanismus 410 gehen die Bahnen 220 mit der Öffnung der Falten nach vorne zeigend nach oben um die Anordnungen 406 herum und werden mit 90° um die Anordnung gefaltet, sodass sie mit nach oben gerichteten Faltöffnungen nach vorne bewegt werden. Jede Anordnung 406 umfasst eine niedrigere Führungsplatte 424, um die Falte des Gewebes zu spalten, wobei darunter eine Führungsstangenanordnung 426 angebracht ist, deren Stangen das Gewebe über die äußeren Teile der Platte 424 führen. Faltführungen 428 führen die freien Kanten des Gewebes mit nach oben vorstehenden freien Kanten auf eine obere Faltplatte 430, während der hintere Teil des Gewebes über die Platte 434 nach vorne gefaltet wird und durch die Platten 424 und 434 hindurchgeht. Die Führungen 428 werden ebenso wie die Faltplatten 430 und 434, die Führungsplatten 424 und die Röhre 404 durch das Querglied 402 gehalten. Wie am besten in 10 zu erkennen ist, hält die Röhre 404 die Gegenstückplatten 436. Weitere Details sind aus 8 bis 10 zu erkennen.
Um eine falsche Führung des Gewebes durch die Faltanordnungen zu verhindern, ist ein optischer Sensor 470 auf jeder Seite eines von der Faltführung 530 nach oben vorstehenden Steges zwischen den Kanten des Gewebes direkt vor den Führungen 428 positioniert. Wenn sich das Gewebe aus der Ausrichtung bewegt, wird eine seiner Kanten nach unten bewegt und gibt den Steg frei, sodass die Fehlausrichtung durch den Sensor auf dieser Seite festgestellt wird. In Reaktion darauf aktiviert der Sensor ein Betätigungsglied 472 auf dieser Seite, um ein schräges Führungsrad 474 gegen das Gewebe zu drücken, wobei das Rad schräg gestellt ist, um das Gewebe gegen die Führung 430 zu drücken und zurück zu dem Pfad zu führen, bis der Steg wieder bedeckt ist und das Betätigungsglied entsprechend gelöst wird.
Vier Betätigungsbalken 440, 442, 444 und 446, die durch Betätigungsglieder 452 und 456 betrieben werden, erstrecken sich seitlich zu der Reihe von Anordnungen 406 und können jeweils durch das Betätigungsglied über einen kurze laterale Strecke bewegt werden. Wie am besten in 7A und 7B zu erkennen ist, betätigen die Balken 440 und 442 Scherenarme 448, die auf einem fixen Querbalken 438 geschwenkt werden, um freie Kanten des Gewebes zwischen thermischen Schweißelementen 460 und Gegenstücken 462 zu klemmen. Die Balken 444 und 446 betätigen Kipphebel 458, die an den Röhren 404 schwenken, um die Schweißelemente 446 gegen die Gegenstückplatten 436 zu bewegen.
Es ist zu beachten, dass in 7A und 7B die äußersten Kipphebel in den am weitesten links und am weitesten rechts vorgesehenen Anordnungen 406 in der Reihe ausgelassen sind, weil sie dort keine Funktion hätten. Strukturen 454 und/oder 468 zum Halten der Betätigungsbalken und der assoziierten Teile können vorgesehen sein, um eine begrenzte Bewegung nach vorne und nach hinten in Verbindung mit den gehaltenen Teilen vorzusehen, was weiter unten beschrieben wird.
11 ist eine Ansicht eines Endes der Abzieh- und Federeintaschungszone 500. Diese umfasst einen Rahmen 502, der normalerweise direkt vor der Zone 400 angeordnet ist, aber auf Gleitschienen 504 nach vorne bewegt werden kann, um einen Zugriff auf die Zone 400 zu gestatten. Außerdem umfasst die Zone 500 eine Federeintaschungsanordnung 508 und eine Absteppungsabziehanordnung 510, wobei wenigstens die letztere durch Führungsschrauben 506 nach vorne und nach hinten bewegt werden kann.
Wie in 12 gezeigt, umfasst die Absteppungsabziehanordnung Betätigungsglieder 512, die ein Querglied 514 heben und senken, das Abziehelemente 516 trägt, die durch die Betätigungsglieder nach oben in Schlitze zwischen aufeinanderfolgenden, durch die Schweißelemente 460 gebildete Schweißverbindungen 8A bewegt werden, um eine ausgebildete Matratzenanordnung nach vorne auf den Tisch 202 zu ziehen (siehe 3), wobei gleichzeitig die auf den Anordnungen 406 ausgebildete Absteppung 464 nach vorne und das durch die Anordnung 410 zugeführte gefaltete Gewebe 220 nach oben gezogen werden (siehe 6). Die Elemente 516 werden während einer nach hinten gerichteten Rückwärtsbewegung der Abziehanordnung nach unten zurückgezogen.
Die Absteppungsabziehanordnung 410 kann auch mit dem Strukturen 454 und/oder 468 verbunden sein, damit während einer Abziehoperation die Schweißelemente 460 und/oder 466 gegen die assoziierten Gegenstücke geklemmt bleiben und mit der auf den Anordnungen 406 ausgebildeten Absteppung mitbewegt werden. Dadurch wird eine gleichmäßigere Abziehaktion vorgesehen, und es werden Spannungen von den Schweißverbindungen genommen. Wenn die Schweißelemente 468 beweglich sind, sollten die Gegenstückplatten 438 und die Hebel 458 auf einer Struktur gehalten werden, die mit der Struktur 468 und nicht direkt mit den Röhren 404 verbunden ist. Entsprechend kann die Federeintaschungsanordnung 408 verbunden sein, um mit der Abziehanordnung 408 bewegt zu werden, damit die Zugkräfte verteilt werden und Spannungen für die Schweißverbindungen vermieden werden, die durch die Eintaschungsanordnung wie unten beschrieben verursacht werden. Indem die gegen die Gegenstücke geklemmten Schweißelemente gezogen werden, kann eine Verteilung durch die Verwendung von separaten Zugelementen 516 erreicht werden. Es ist zu beachten, dass bei Anordnungen mit einer Bewegung der Schweißelemente und Gegenstücke während des Zughubs die Elemente und Gegenstücke nach einer Schweißoperation nicht gelöst werden, bis der Zughub abgeschlossen ist, während sie bei Anordnungen ohne Bewegung vor dem Zughub gelöst werden müssen.
Die Federeintaschungsanordnung 508 (siehe 13A, 13B, 14A, 14B und 15), die auf dem Rahmen 502 befestigt werden kann und sich mit der Abziehanordnung 510 bewegt, umfasst Betätigungsglieder 520, die ein Querglied 522 heben und senken, das sich lateral erstreckende Betätigungsbalken 524 und 526 mit sich nach unten erstreckenden Fingern 528 und 530 trägt. Die Finger 528 tragen Schweißelemente 532, und die Finger 530 tragen Gegenstücke 534, was am besten in 14A und 14B zu erkennen ist. Die Balken 524 und 526 werden durch die Betätigungsglieder 536 und 538 für eine Bewegung der Elemente und Gegenstücke zwischen den in 14A gezeigten Positionen, wo sie sich durch Schlitze zwischen aufeinander folgenden Schweißverbindungen 8A zwischen Röhren in der auf den Anordnungen 406 ausgebildeten Absteppung nach unten erstrecken, und den in 14B gezeigten Positionen betätigt, wo sie die Röhren klemmen und die Schweißverbindungen 16 bilden. Dabei kann es sich entweder wie in 2 gezeigt um vertikal beabstandete Schweißverbindungen oder um einzelne kontinuierliche Schweißverbindungen handeln, die sich durch eine horizontale Mittelebene der Absteppung erstrecken. Die Betätigungsglieder 520 heben die Anordnung während der Rückwärtsbewegung des Wagens 502 (siehe 13) von der Absteppung. Die Schweißverbindungen 16 schließen aufeinanderfolgende Federn aus den Röhren 404 in Taschen ein, was am besten in 13A und 13B zu erkennen ist. Wie in 15 gezeigt, trägt das Querglied 522 auch einen Schneidedraht 540, der aktiviert werden kann, wenn eine Anordnung mit ausreichender Länge (einer ausreichenden Anzahl von Federreihen) ausgebildet wurde und zu dem Tisch 202 übertragen wurde, um die Anordnung abzutrennen. Die Abtrennung wird gewöhnlich nach einem Zyklus vorgenommen, in dem keine Federn aus der Fördereinrichtung zugeführt wurde, um eine teere Länge der Absteppung zu erzeugen, durch die der Schnitt erfolgt.
Während des Betriebs werden die verschiedenen Betätigungsglieder, Führungsschraubenmotoren und anderen beweglichen Teile durch ein Steuerprogramm betrieben, um die Vorrichtung durch aufeinanderfolgende Zyklen zu führen, in denen Federn für eine vollständige Federreihe, jeweils eine Feder pro Spalte der vollständigen Anordnung, von der Fördereinrichtung 204 zu der Vorrichtung geführt und von der Fördereinrichtung durch die Röhren 404 in den Anordnungen 406 bewegt werden, während eine in situ auf den Anordnungen 406 ausgebildete Länge einer Absteppung durch den Abziehwagen 502 nach vorne gezogen und wie mit Bezug auf 13A, 13B, 14A und 14B beschrieben verschweißt wird, um Taschen zu bilden, in welche die Federn ausgegeben werden. Die verschiedenen Schweißelemente sind vorzugsweise elektrisch erhitzte Drähte, weil diese kostengünstig und kompakt vorgesehen werden können. Wenn die Schweißverbindungen rechtzeitig vor dem Ziehen der Absteppung ausgebildet werden, ist eine ausreichende Zeitdauer für das Härten der Schweißverbindungen verfügbar, bevor diese Spannungen ausgesetzt werden. Wenn die Schweißelemente und Gegenstücke während des Ziehens geklemmt bleiben, können die Schweißverbindungen weiterhin härten, bevor sie Spannungen ausgesetzt werden. Die Schweißverbindungen 8A und 16 sind mit einem ausreichenden vertikalen Abstand angeordnet, sodass ihre oberen und unteren Extremitäten deutlich über und unter einer Mittellinie der Matratzenanordnung und der Absteppung liegen, aus der diese gebildet wird. Dadurch wird ein symmetrischer Halt für die Federn vorgesehen und werden Störungen zwischen den Federn aufgrund eines mangelhaften lateralen Halts verhindert. Um eine möglichst effektive Schweißverbindung vorzusehen, ohne das Gewebe zu schwächen, wird vorzugsweise ein zusammengesetzter nicht-gewebter Verbund aus zwei unterschiedlichen Kunstharzfasern verwendet, die miteinander gebondet werden, wobei eine der Fasern bei einer wesentlich höheren Temperatur schmilzt als die andere. Alternativ hierzu können die Fasern selbst ein Verbundmaterial mit einer bei niedrigerer Temperatur schmelzenden äußere Schicht, die die Fasern bondet, und einem bei höherer Temperatur schmelzenden Kern sein. Die Schweißelemente können einer entsprechenden Energie ausgesetzt werden, sodass nur die bei niedrigerer Temperatur schmelzende Komponente oder Schicht schmilzt.

Claims

Taschenfederanordnung, die umfasst: eine Vielzahl länglicher Geweberöhren, die aneinandergrenzend angeordnet sind, wobei jede Geweberöhre eine Vielzahl von Taschen aufweist, eine Feder (302), die in jeder der Taschen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geweberöhren aus einem wärmeschmelzbaren Material bestehen und wenigstens einige der Taschen aneinandergrenzender Geweberöhren an Mittelpunkten an den aneinandergrenzenden Taschen miteinander verschweißt sind (8A), um die aneinandergrenzenden Taschen miteinander zu verschmelzen.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei jede Geweberöhre eine Längsachse hat, wobei jede Feder eine Mittelachse hat, um die die Feder gewickelt ist, und wobei die Mittelachse jeder Feder im Allgemeinen senkrecht zur Längsachse der Geweberöhre ist.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei jede Geweberöhre eine Vielzahl geschlossener Segmente (16) enthält, die voneinander beabstandet sind, um die Taschen auszubilden.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei die geschlossenen Segmente Schweißverbindungen umfassen, die im Allgemeinen senkrecht zur Längsachse der Geweberöhren sind.
Verfahren zum Herstellen einer Taschenfederanordnung, das umfasst: Ausbilden einer Vielzahl von Geweberöhren, die seitlich aneinandergrenzen; Ausbilden eines ersten geschlossenen Segmentes (16) in jeder der Geweberöhren; Zusammenfügen aneinandergrenzender Röhren in der Nähe des ersten geschlossenen Segmentes (16); Positionieren einer Feder (302) an das erste geschlossenen Segment jeder Röhre angrenzend, wobei die aneinandergrenzenden Röhren vor dem Positionieren der Federn zusammengefügt werden; und Ausbilden eines zweiten geschlossenen Segmentes (16) in jeder der Geweberöhren, so dass die Federn zwischen den ersten und den zweiten geschlossenen Segmenten in einer Gewebetasche angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Zusammenfügens das Verschweißen der aneinandergrenzenden Geweberöhren von innerhalb der Geweberöhren her umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das des Weiteren das Bereitstellen einer Vielzahl paralleler Führungselemente (72, 406), wobei jedes Führungselement eine Längsachse und einen längs ausgerichteten Kanal aufweist, das Positionieren wenigstens eines Abschnitts der Geweberöhren über den Führungselementen sowie das Einführen der Federn (302) durch die Kanäle, bis sie aus den Führungselementen austreten und sich in den Geweberöhren ausdehnen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren das Zusammenfügen der aneinandergrenzenden Röhren bei Verbleiben der Geweberöhren über den Führungselementen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren das Vorschieben der Geweberöhren über die Führungselemente (72, 406) und das Wiederholen der Schritte des Einführens zusammengedrückter Federn (302) durch die Führungselemente und des Ausbildens geschlossener Segmente (16) hinter den Federn umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Federn (302) eine Mittelachse haben, um die die Federn gewickelt sind, und wobei die Mittelachse jeder Feder senkrecht zu der Längsachse der Führungselemente ist, wenn sie durch die Kanäle eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren das Herstellen von Schweißverbindungen (16) umfasst, die im Allgemeinen senkrecht zu der Längsachse sind, um die ersten und die zweiten geschlossenen Segmente auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 5, das des Weiteren das Ausbilden jeder Geweberöhre aus einem einzelnen Stück Gewebe (102, 220) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, das des Weiteren das Verschweißen zweier seitlicher Ränder (106) jedes Stücks Gewebe an einer Längslinie zum Ausbilden der Geweberöhren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die separaten Geweberöhren, die seitlich aneinandergrenzend angeordnet sind, gleichzeitig ausgebildet werden, die geschlossenen Segmente (16) gleichzeitig in jeder der Geweberöhren ausgebildet werden und die aneinandergrenzenden Röhren gleichzeitig in der Nähe des ersten geschlossenen Segments zusammengefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, das des Weiteren das Positionieren einer Feder (302) an das geschlossene Segment jeder Geweberöhre angrenzend, wobei die aneinandergrenzenden Röhren vor dem Positionieren der Federn zusammengefügt werden; und das Ausbilden eines zweiten geschlossenen Segmentes in jeder der Geweberöhren umfasst, so dass die Federn zwischen dem ersten und dem zweiten geschlossenen Segment in einer Gewebetasche angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Zusammenfügens das Verschweißen der aneinandergrenzenden Geweberöhren von innerhalb der Geweberöhren her umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das des Weiteren das Bewegen der zusammengefügten Röhren nach vorn vor dem Einführen der Federn und dem Ausbilden der zweiten geschlossenen Segmente umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das des Weiteren das Ausbilden der geschlossenen Segmente und das Zusammenfügen der aneinandergrenzenden Röhren im Wesentlichen zur gleichen Zeit umfasst.
Vorrichtung zum Herstellen einer Taschenfederanordnung, die umfasst: eine Vielzahl paralleler Führungselemente (72, 406), wobei jedes Führungselement eine Längsachse und einen längs ausgerichteten Kanal aufweist, wobei die Führungselemente jeweils in wenigstens einem Abschnitt einer Geweberöhre aufgenommen werden; ein Vorschiebemechanismus (510), der die Geweberöhren selektiv über die Führungselemente vorschiebt; einen Verbindungsmechanismus (508, 532, 534), der geschlossene Segmente (16) in den Geweberöhren herstellt, um eine Gewebetasche auszubilden; und einen Zusammenfügemechanismus (126, 128, 466, 436), der aneinandergrenzende Geweberöhren zusammenfügt, während die Geweberöhren über den Führungselementen verbleiben.
Vorrichtung nach Anspruch 19, die des Weiteren einen Ausgabemechanismus (300) umfasst, der zusammengedrückte Federn (302) durch die Kanäle und in die Geweberöhren hinein ausgibt, wobei eine Mittelachse der Federn senkrecht zu der Längsachse ist und der Verbindungsmechanismus (508, 532, 534) eine Gewebetasche um jede Feder (302) herum ausbildet und der Zusammenfügemechanismus (126, 128, 466, 436) aneinandergrenzende Geweberöhren zusammenfügt, bevor die Federn (302) ausgegeben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Vorschiebemechanismus (510) geeignet ist, um die Geweberöhren gleichzeitig über die Führungselemente vorzuschieben.
Vorrichtung nach Anspruch 20, die des Weiteren einen Zusammendrückmechanismus (306, 308, 312) umfasst, der die Federn (302) zusammendrückt.
Vorrichtung nach Anspruch 22, die des Weiteren wenigstens ein Faltelement (108, 110, 426, 428) umfasst, das mit jedem Führungselement (72, 406) verbunden ist, wobei jedes Faltelement ein Stück Gewebe zu einer der Geweberöhren ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 23, die des Weiteren Gewebe-Verschweißmechanismen (124, 134, 460, 462) umfasst, die zwei Enden der Stücke Gewebe verschweißen, um die Geweberöhren auszubilden.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Verbindungsmechanismen jeweils ein Paar Klauen (528, 530) umfassen, um eine Schweißverbindung in den röhrenförmigen Gewebeabschnitten im Allgemeinen senkrecht zu der Längsachse herzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei der Zusammenfügemechanismus Schweißeinrichtungen (436, 466) umfasst, um Schweißverbindungen (8A) zwischen den aneinandergrenzenden röhrenförmigen Gewebeabschnitten von innerhalb der röhrenförmigen Gewebeabschnitte her herzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, die des Weiteren eine Steuerung umfasst, die den Vorschiebemechanismus betätigt, nachdem der Verbindungsmechanismus ein erstes geschlossenes Segment ausgebildet hat und der Zusammenfügemechanismus aneinandergrenzende Geweberöhren zusammengefügt hat.