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Verfahren und Vorrichtung zum Verflechten von Wendelfedern für Federböden
für Matratzen, Sitzkissen ad. dgl. und Federboden Die Herstellung der Federböden
für Matratzen, Sitzkissen od. dgl. geschieht bisher in, der Weise, daß die Einzelfedern
von Hand ineinandergewunden werden. Diese reine Handarbeit ist natürlich verhältnismäßig
teuer.
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Die Erfindung erstreckt sich nun darauf, das Ineinanderwinden dieser
Federn maschinell durchzuführen. Hierdurch erfolgt die Herstellung eines Federbodens,
insbesondere wenn es sich um Doppelfedern handelt, bedeutend schneller. Dabei kann
außerdem das erfindungsgemäße Verfahren in sehr einfacher Weise durchgeführt werden.
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Erfindungsgemäß wird in der Weise verfahren, daß die einzuflechtenden
Federn mit annähernd gleichem Durchmesser auf einen entgegen ihrem entspannten Zustand
kleineren Durchmesser ohne ein Zusammendrücken gespannt, die Gegenfedern in entspanntem
Zustand auf sie gesteckt und die gespannten Federn entspannt werden. Um das Verfahren
maschinell auszuführen ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung in der Weise ausgebildet,
daß auf- und abwärts gesteuerte, durch eine ortsfest gelagerte Abdeckplatte hindurchtretende
Wickeldorne am Rande ihrer Stirnfläche einerseits einen Rundbolzen und andererseits
eine abgeschrägte Backe zur Erfassung des Federendes besitzen.
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Man kann nun eine solche Vorrichtung auch so ausgestalten, daß die
Wickeldorne sogleich zur Herstellung der Federn benutzt werden können, so daß lediglich
ein gerader Draht zugeführt werden braucht. Erfindungsgemäß sind daher vor den Wickeldornen
Anschläge vorgesehen, gegen die sich beim Wickeln die noch nicht gewickelte Federdrahtschleife
abstützt.
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Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Doppelfeder herzustellen,
sind gemäß der Erfindung zwei Wickeldorne annähernd im Abstand des
Durchmessers
einer fertigen Feder angeordnet, und diesen Dornen ist eine Biegevorrichtung vorgelagert,
welche die für zwei nebeneinanderliegende Federn bemessene und von einer Drahtrolle
abgeschnittene Drahtlänge auf ihrer Mitte um i8o° haarnadelförmig umbiegt.
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Diese Biegevorrichtung besteht erfindungsgemäß aus einer von der Abdeckplatte
abhebbaren Scheibe, deren Durchmesser dem gegenseitigen Abstand der Wickeldorne
entspricht, und auf deren Achse ein den Federdraht fassender Greiferarm sitzt.
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Die durch das maschinelle Inein@anderwinden der Federn erzeugten Federböden
weisen den Vorteil auf, daß sie auf der einen Seite eine glatte, den Bezug schonende
Federfläche besitzen, wenn man erfindungsgemäß die nebeneinanderliegenden Doppelfedern,
an deren freien Enden Verbindungsösen sitzen, so zusammenfügt, daß letztere nur
auf einer Seite des Federbodens liegen und die Schenkel der einen Doppelfeder mit
den benachbarten Schenkeln der Nachbarfeder verschlungen sind.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung schematisch in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Abb. i bis 5 Verfahrensabschnitte
bei der Herstellung eines aus Doppelfedern bestehenden Federbodens, Abb.6 bis 9
Verfahrensabschnitte eines aus Einzelfedern bestehenden Federbodens, Abb. io eine
Draufsicht auf die Vorrichtung, zur Durchführung des Verfahrens, Abb. ii eine Seitenansicht
zu Abb. io, Abb. 12 eine schematische Ansicht des Wickelvorganges, Abb. 13 eine
Draufsicht auf die zum Aasbiegen der öse am Ende einer Einzelfeder vorgesehenen
Teile, Abb. 14 eine fertige Doppelfeder, Abb. 15 eine fertige Einzelfeder.
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Die Abb. i bis 4 bzw. 6 bis 8 zeigen die Herstellung der ersten Reihe
eines Federbodens; die Abb. 5 bzw. 9 zeigen das Verschlingen der zweiten Reihe mit
der ersten Reihe eines Federbodens aus Doppelfedern bzw. aus Einzelfedern.
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Bei der Herstellung eines Federnetzes aus Doppelfedern werden zwei
Dorne x und y (vgl. Abb. i bis 5) und bei der Herstellung eines Federnetzes
aus Einzelfedern (vgl. Abb.6 bis 9) ein einziger Dorn u :benutzt. Diese Dorne drehen
sich um ihre Längsachse sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Uhrzeigergegensinn;
sie sind. ortsfest in. einem Maschinengestell gelagert und bewegen sich ferner axial
auf und ab.
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In nachfolgendem sei nun das Verfahren zur Herstellung des Federbodens
nach den Abb. i bis 5 beschrieben: Die Dorne x und y befinden sich
zunächst in ihrer untersten Stellung. Dann wird jedem Dorn ein Ende des später die
Doppelfeder i und 2 bildenden und jetzt haarnadelförmig gebogenen Drahtmateritals
zugeführt; die Dorne ergreifen die Enden und drehen sich im Uhrzeigergegensinn.,
wobei sie sich gleichzeitig axial nach aufwärts bewegen. Bei dem Ergreifen der Enden
durch die Dorne werden auch gleichzeitig .die Ösen a und b aasgebogen.
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Durch die Drehung und das Hochgehen .der Dorne wird auf beiden Dornen
der Draht schraubenförmig aufgewickelt. Wenn die Dorne dann heruntergehen, springen
die Ösen a und b aus ihren Haltevorrichtungen heraus und die Federn i und
2 entspannen sich, so daß sie in bezog auf die Dorne x und y die Lage der Federn
i und 2 gemäß Abb. 2 erhalten. Die Federn i und 2 liegen also in ungespanntem Zustand
um .die Dorne x und y herum.
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Nunmehr wird die Feder 2 von dem Dorn y um den Dorn x gelegt und in
gleicher Weise wie vorhin um die Dorne x und y die Doppelfeder 3 und
gewunden (Abb.2). Bei dem Herüberlegen der Feder 2 auf den Dorn x kann, dann gleichzeitig
auch die Verhakung der Ösen a und b erfolgen (vgl. Abb. 2 bei d und
e).
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Die Feder 3, die also der Feder 2 benachbart ist und mit dieser Feder
2 verschlungen werden muß, wird Fiber den Dorn x gewickelt, über den die benachbarte
Feder 2 in ungespanntem Zustand gesteckt ist. Dadurch entsteht ganz zwangläufig
ein Einwinden der Feder 3 in die Feder 2.
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Daraufhin wird wieder in der Weise transportiert, .d,ß die Feder 4
in ungespanntem Zustand über den Dorn x zu liegen kommt; die Federn 3 und 4 werden
bei d und e (Abb. 2 und 3) verhakt; um den Dorn x wird die Feder 5
gewunden und um den Dorn y die Feder 6. Hier wird also auch die Feder 5 mit der
Feder 4, also der benachbarten Feder, verschlungen.
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Es soll noch zu der Zeichnung bemerkt werden, daß die Federn 3 und
5 den gleichen Durchmesser aufweisen wie alle anderen Federn. In der Zeichnung ist
nur der Übersichtlichkeit halber ein kleinerer Durchmesser gezeichnet. Diese Bemerkung
gilt auch für alle späteren, in eine Feder größeren Durchmessers, eingezeichnete
Feder kleineren Durchmessers.
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In der eben geschilderten Weise ist es nun möglich, beliebig lange
Reihen herzustellen.
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Um nun die zweite Reihe mit den Federn -der ersten Reihe zu verschlingen,
verfährt man folgendermaßen: Zunächst werden die Federn 2 und 3 der ersten Reihe
auf die Dorne x und y in ungespanntem Zustand aufgesteckt. Dann wird
über die Dorne x und y, genau so wie bei Abb. 4, die Doppelfeder 9 und io gewunden.
Dadurch sind die Federn 2 und 9 bzw. 3 und io miteinander verschlungen und können
auseinandergezogen werden (vgl. Abb. 5). Die Feder i i muß nun sowohl mit der Feder
io als auch mit der Feder 4 verschlungen werden. Zu diesem Zweck werden die Federn
4 und 5 in ungespanntem Zustand auf die Dorne x und y gesteckt. Auf den Dorn
x wird ferner die der 'Feder ii benachbarte Feder io ebenfalls in ungespanntem
Zustand gesteckt, indem man die Feder io in Richtung des Pfeiles N herüberholt.
Dieses ist ohne weiteres möglich, da sich ja die Federn leicht zueinander verschieben
lassen, weil sie mit keiner benachbarten Feder verbunden, sondiern tour mit einer
benachbarten Feder verschlungen
sind. Dann wird die Feder i i und
die Feder 12 auf den Dorn x und y in genau derselben Weise gewunden,
so daß also die Feder i i innerhalb der Federn 4 und io und die 'Feder 1a innerhalb
der Feder 5 gewunden wird. Beim Auseinanderziehen der Federn ist dann die Feder
14 mit der Feder io unkt 4 verschlungen und die Feder 5 mit der Feder 12.
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Die Verschlingung der Federn geschieht nun fortlaufend in der gleichen
Weise, so daß Federböden beliebiger Länge -und Breite hergestellt werden können.
Die an dem Rande vorstehenden Federn können zur Verstärkung der Randfederung io
in die Nebenfedern eingeschlagen werden, oder es werden in die Zwischenräume Einzelfedern
eingewunden, die mit den Nebenfedern oder mit dem Rahmen verbunden werden.
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Die Herstellung eines Federbodens aus Einzelfedern geschieht in gleicher,
nur noch einfacherer Weise (vgl. Abb.6 bis 9). Es ist hier nur ein einziger Dorn
u vorhanden, der aber genau so arbeitet, wie der Dorn x,der Abb. i bis 5. Zunächst
wird mit Hilfe dieses Dornes u die Feder 71 hergestellt. Diese Feder bleibt in urigespanntem
Zustand über dem Dorn u liegen.
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In diese Feder 71 wird auf dem Dorn u die Feder 72 gewickelt (Abb.6),
so daß hierdurch diese Feder 72 mit der Feder 71 verschlungen ist. Dann bleibt die
Feder 72 in entspanntem Zustand in konzentrischer Stellung zum Dorn u stehen; letzterer
wird in seiner Längsrichtung nach unten gesenkt, biss seine Stirnfläche mit den
Mitnehmern den zur Bildung einer neuen Feder zugeführten Draht erfassen kann. Um
diesen Dorn u wird die Feder 73 gewickelt, wobei der Dorn u in seiner Längsachse
im Einklang mit der Federwindungssteigung nach oben aus seiner Versenkung hochbewegt
wird. Auf diese Weise wird die Feder 73 gleichachsig in die Feder 72 eingelagert,
so daß beide bei einer seitlichen Vorschubbewegung miteinander verschlungen werden
(vgl. Abb.7). Das gleiche geschieht mit der Feder 74 u:sw. (vgl.Abb.6 bis 8). Auf
diese Weise ist es mögltich, eine beliebig lange Reihe ineinandergeschlurngener
Federn herzustellen.
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Um nun hier die zweite Reihe herstellen zu können, verfährt man in
der gleichen Weise (vgl. Abb. 9) wie 'bei den Doppelfedern nach Abb. i bis 5.
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Das Verknotender Ösen e und d (vgl.,die Abb. 2 bis 5)
kann natürlich zu jeder beliebigen Zeit erfolgen. Bei den Abb. 2 bis 4 erfolgt es
unmittelbar nach dem Abnehmen der betreffenden Federn vom Dorn, bei der Abb. 5 in
gleicher Weise, nur einen Transportabschnitt später, also nachdem die Federn der
zweiten Reihe ebenfalls von dem Dorn abgenommen sind.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens
besteht aus (Abb. io und i i) einer Abdeckplatte 13, durch welche die Wickeldorne
x und y bind urchtreten. Auf einem Teil ihrer Länge sind die Dorne x und y als Ri.tzel
14 ausgebildet, in welche das Zahnsegment 15 eingreift. Dieses Zahnsegment 15 wird
über eine Schubstange 16 und eine Kurbel 17 von der Welle 18 angetrieben. An ihren
Enden i9 sind die Wickeldorne x und y zu Schnecken 2o ausgebildet, in welche ein
Führungsdorn 21 eintritt.
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Hierdurch wird den Dornen x und y eine auf und ab gehende Bewegung
erteilt.
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Auf der Stirnfläche 22 der Wickeldorne ist ein Rundbolzen 23 und eine
abgeschrägte Backe 24 angeordnet, welche das Federende erfassen. Sowohl der Bolzen
23 als auch die Backe 24 sitzen unmittelbar am Rande der Stirnfläche 22.
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Vor den Wickeldornen x und y sind zwei Anschläge 25
und 26 für die noch nicht gewickelte Federdrahtschleife auf der Abdeckplatte 13
befestigt. Während der Anschlag 25 in Richtung des Pfeiles 27 in der Abdeckplatte
beweglich ist, sitzt der Anschlag 26 fest auf der Platte.
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Auf der Abdeckplatte 13 ist den Dornen x und y eine Biegevornichtung
vorgelagert. Diese Vorrichtung besteht zunächst aus einer Scheibe 28, welche sich
mit ihrer Achse 29 in dem Lager 30 einer Brücke 31 führt. Durchmesser der
Scheibe 28 entspricht dem gegenseitigen Abstand der Wickeldorne x und y. Auf der
Achse 29 sitzt ferner ein Zahnrad 32, welches seinen Antrieb über ein Segment 33
mit Hilfe eines Hebelpaares 34, 35 und eines Exzenters 36 von der Welle 18 aus erhält.
Das Zahnrad 32 ist mit einer Lasche 37 fest verbunden, welche einen Dorn 38 trägt.
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Die Scheibe 28 kann mittels eines Bolzens 39 von der Abdeckplatte
abgehoben werden, indem unter Einwirkung eines auf der Achse 18 sitzenden Exzenters
4o der Arm 41 eines doppelarmigen Hebels 41, 42 gegen die Achse 39 anschlägt.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Zunächst sei die Herstellung
einer Doppelfeder beschrieben. Das zu verarbeitende Material wird von einer Drahtrolle
abgezogen und mit Hilfe der sich in Pfeilrichtung drehenden Transportwalzen 43 und
44. bis unmittelbar vor den Wickeldorn y gefördert. Der Antrieb der Transportwalzen
erfolgt durch die Sperrklinke 45, welche über das Hebelpaar 46, 47 und einer Kurbel
48 von der Welle 18 angetrieben wird und in die Zähne des auf der Transportwalzenachse
49 sitzenden Sperrzahnrades 5o eingreift.
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Nach dem Fördern des Drahtes wird das zu einer Doppelfeder erforderliche
Material zwischen dem feststehenden Messer 51 und dem beweglichen Messer 52 abgeschnitten.
Letzteres wind durch den Hebel 53, 53' bewegt, welcher in einer Exzenterkurve
54 gleitet.
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Nach dem Abschneiden der erforderlichen Drahtlänge schwenkt die Lasche
37 in Pfeilrichtung 55 und der Bolzen 38 biegt das Stück 56 des Drahtes um die Scheibe
28 herum, so daß der Draht haarnadelförmig gebogen wird.
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Anschließend wird die Biegevorrichtung von der Abdeckplatte abgehoben,
wonach der haarnadelförmige. Draht mittels des Exzenters 57 und der Hebel 58, 59
zwischen die Wickeldorne x und y geschoben werden kann.
Der Exzenter
57 drückt bei seinem .Umlauf gegen den Hebel 58, der im Lager 58' schwenkbar ist.
Die an seinem freien Ende befestigte Zunge 59 wird dadurch in Richtung gegen die
Scheibe z8 bewegt. Eine Steuernut 59' bewirkt hierbei das Heraustreten der Zungenspitze
über die Ebene der Tischplatte 13, so daß der Draht 56 an seinem Schleifenscheitel
erfaßt und vorgeschoben wird.
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Bei der nun beginnenden Bewegung der Wickeldorne in gleichsinniger
Pfeilrichtung 6o werden zunächst mittels der Bolzen 23 und Backen 24 die Ösen 61
(vgl. Abb. 12) angebogen. Hierbei befinden sich die Wickeldorne x und y in axialer
Ruhestellung. Bei der weiteren Bewegung treten die Wickeldorne infolge der Schraubengangsschnecken
2o durch die Abdeckplatte 13 nach oben hindurch, so daß der Draht mitgenommen wird
und sich um die Dorne x, y fest herumwickelt. Die bei dem Wickeln noch nicht aufgewickelte
Schleife 62 (vgl. Abb. 12) wird hierbei immer enger und wird durch die Anschläge
25, 26 in Spannung gehalten. Kurz vor Beendigung des Wickelvorganges weicht der
Bolzen 25 aus, so daß sich die Drahtschleife zu der endgültigen Form strecken kann.
Bei der folgenden Abwärtsbewegung der Wickeldorne x und y geben die
Bolzen 23 und die Backen 24 die Ösen 61 der Feder frei, worauf diese zu der fertigen
Doppelfeder nach Abb. 14 auseinanderspringt.
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Zur Herstellung einer Einzelfeder nach Abb. 15 wird zunächst der Wickeldorn
x außer Betrieb gesetzt.
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Sodann wird das feststehende Messer 51 (Abb. 13) in die für die Verformung
der Öse 64 erforderliche Entfernung zu dem ösenwickeldorn 65 gebracht. Alsdann bewegt
sich ein Mitnehmer 66, dessen Kante 67 gleichzeitig als Abschneidmesser ausgebildet
ist, in Richtung der Pfeile 68 (Abb. 13), wodurch das Drahtende abgeschnitten und
an dem freien Ende die Öse 64 gebildet wird. Das Wickeln und Ineinanderwinden geschieht
dann anschließend in der gleichen Weise wie bei der Doppelfeder.