PL230355B1

PL230355B1 - Method for producing spring mats and the technological line for manufacturing spring mats

Info

Publication number: PL230355B1
Application number: PL418863A
Authority: PL
Inventors: Jacek Moskała
Original assignee: Nestor Springs Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa; Nestor Springs Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spólka Komandytowa
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-10-31
Also published as: PL418863A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych kieszeniowych, obejmujący następujące etapy: rozwija się drut z rozwijacza (1), hartuje się drut w układzie wyżarzania drutu (3), formuje się sprężyny w zwijarce (4), zgniata się sprężyny w układzie zgniatania (8), umieszcza się sprężyny w kieszonkach i zgrzewa się pojedyncze kieszonki w układzie zgrzewania poprzecznego (10), tworząc wąż sprężyn kieszeniowych (11), transportuje się wąż sprężyn kieszeniowych (11) do sklejarki (14), gdzie wąż sprężyn kieszeniowych (11) docina się na pożądaną długość i skleja się ze sobą docięte węże sprężyn kieszeniowych (11), tworząc formatkę sprężynową kieszeniową (16) o pożądanych wymiarach, następnie transportuje się gotową formatkę sprężynową kieszeniową (16) do układu pakowania (17), gdzie pakuje się szereg gotowych formatek sprężynowych kieszeniowych (16) poprzez zwinięcie w rulon, przy czym pomiędzy rozwijaniem drutu i hartowaniem drutu prowadzi się ciągłą kontrolę drutu w układzie kontroli drutu (2), przy czym ciągła kontrola drutu obejmuje pomiar co najmniej średnicy drutu, a w przypadku wykrycia odchylenia parametrów drutu od zadanego zakresu tolerancji zatrzymuje się wytwarzanie formatek sprężynowych i wymienia się szpulę drutu na rozwijaczu (1). Przedmiotem wynalazku jest również linia technologiczna realizująca przedmiotowy sposób.The subject of the invention is a method of manufacturing spring units, in particular pocket spring units, comprising the following steps: wire is unwound from the decoiler (1), wire is hardened in the wire annealing system (3), springs are formed in the coiler (4), springs are crushed in the crushing system (8), springs are placed in pockets and individual pockets are welded in transverse welding system (10), forming a hose of pocket springs (11), a hose of pocket springs (11) is transported to the gluing machine (14), where the hose of springs pocket springs (11) are cut to the desired length and the cut pocket springs (11) are glued together, creating a pocket spring unit (16) of the desired dimensions, then the finished pocket spring unit (16) is transported to the packaging system (17), where a number of ready-made pocket spring units (16) are packaged by rolling up into a roll, with the wire being continuously monitored in the wire control system (2) between the wire unwinding and the wire quenching, the wire control system (2) being continuously monitored by measuring at least the wire diameter, and in if a deviation of the wire parameters from the set tolerance range is detected, the production of spring forms is stopped and the spool of wire on the uncoiler is replaced (1). The subject of the invention is also a technological line implementing the method in question.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania formatek sprężynowych oraz linia technologiczna do wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych opartych o sprężyny kieszeniowe. Przedmioty wynalazku znajdują swoje zastosowanie w wytwarzaniu materacy oraz elastycznych elementów mebli tapicerowanych, takich jak siedziska.The subject of the invention is a method for the production of spring forms and a technological line for the production of spring forms, in particular spring forms based on pocket springs. Objects of the invention find their application in the production of mattresses and flexible elements of upholstered furniture, such as seats.

W obecnie stosowanych technologiach wytwarzania formatek sprężynowych produkcja formatek opartych o sprężyny kieszeniowe obejmuje dwa główne etapy. W pierwszym etapie produkuje się węże zawierające pojedyncze sprężyny, natomiast w drugim etapie skleja się węże ze sobą w kształt gotowej formatki sprężynowej. Formatki sprężynowe kieszeniowe produkowane są zazwyczaj w wersji ekonomicznej oraz strefowej. Formatki ekonomiczne w całości wyprodukowane są ze sprężyn o jednolitej średnicy drutu, a formatki strefowe zawierają w swojej konstrukcji sprężyny o co najmniej dwóch różnych średnicach drutu. Formatki strefowe pozwalają na konfigurację stref twardości, mających na celu dopasowanie do anatomicznych krzywizn ludzkiego ciała. Należy jednak zauważyć, że produkcja formatek sprężynowych kieszeniowych ze strefami twardości, wymaga zastosowania linii produkcyjnej zawierającej co najmniej dwie maszyn formujące sprężyny oraz jedną maszynę klejącą.In the currently used technologies of producing spring forms, the production of forms based on pocket springs includes two main stages. In the first stage, hoses containing individual springs are produced, while in the second stage, the hoses are glued together in the shape of a ready-made spring form. Pocket spring forms are usually produced in an economic and zone version. The economic forms are entirely made of springs with a uniform wire diameter, and the zone forms include in their construction springs with at least two different wire diameters. Zone forms allow the configuration of hardness zones to match the anatomical curves of the human body. It should be noted, however, that the production of pocket spring forms with hardness zones requires a production line comprising at least two spring forming machines and one gluing machine.

Z polskiego patentu PL190059B1 znany jest materac sprężynowy oraz sposób wytwarzania materaca sprężynowego. Cytowany sposób wytwarzania materaca sprężynowego stanowi w istocie sposób wytwarzania formatki sprężynowej opartej o sprężyny kieszeniowe, przy czym formatka sprężynowa kieszeniowa zawiera dwie warstwy sprężyn, umieszczone jedna nad drugą. Sposób wytwarzania obejmuje zamykanie sprężyn w osłonach (np. tekstylnych), przy czym pomiędzy odpowiednimi sprężynami w dwu warstwach umieszcza się fragment materiału, owija się zewnętrzne końce materiału wokół odpowiedniej sprężyny i łączy się te końce do fragmentu materiału po przeciwnej stronie odpowiedniej sprężyny, a fragment materiału przymocowuje się wzdłuż podłużnych boków we wzdłużnych kierunkach sprężyn. Taka konstrukcja materaca zapewnia zwiększony komfort użytkowania, gdyż pozwala na lepsze rozłożenie obciążenia, przez co materac sprawia wrażenie wygodniejszego. Jednak wytwarzanie takiego materaca (w tym formatki sprężynowej) jest skomplikowane i czasochłonne, a dodatkowo wymaga zastosowania zwiększonej ilości materiału, ponieważ wytwarzane są dwie warstwy formatek sprężynowych.A spring mattress and a method of manufacturing a spring mattress are known from the Polish patent PL190059B1. The cited method of producing a spring mattress is in fact a method of producing a spring form supported on pocket springs, the pocket spring form comprising two layers of springs arranged one above the other. The manufacturing method includes enclosing the springs in casings (e.g. textile), whereby a piece of material is placed between the respective springs in two layers, the outer ends of the material are wrapped around a suitable spring, and the ends are connected to a piece of material on the opposite side of the respective spring, and the material is attached along the longitudinal sides in the longitudinal directions of the springs. Such a structure of the mattress provides increased comfort of use, as it allows for better distribution of the load, which makes the mattress more comfortable. However, the production of such a mattress (including a spring form) is complicated and time-consuming, and additionally requires the use of an increased amount of material, because two layers of spring forms are produced.

Z kolei w polskim patencie PL200016B1 ujawniono materac sprężynowy oraz sposób wytwarzania materaca sprężynowego. Sposób wytwarzania materaca sprężynowego zawierającego szereg połączonych ze sobą sprężyn zwojowych, które zamknięte są w pokrowcach, obejmuje etap, w którym zamyka się sprężyny w materiale pokrowca oraz łączy się sprężyny ze sobą, przy czym w etapie łączenia sprężyn ze sobą, umieszcza się wiele sprężyn w pasach wykonanych z materiału pokrowca, a kilka takich pasów łączy się ze sobą za pomocą połączenia pomiędzy sąsiednimi bokami tych pasów. Istotę cytowanego patentu stanowi etap łączenia co najmniej dwóch sprężyn usytuowanych w sąsiedztwie siebie w pasach w taki sposób, że tworzy się pomiędzy nimi sąsiednią odległość dystansową, która przekracza o około 10% średnicę największego ze spiralnych zwojów sprężyn zwojowych, przy czym pokrowiec jest wykonany z materiału zgrzewalnego, natomiast odległość dystansową uzyskuje się poprzez zgrzewanie. Podobnie wytwarzanie tego typu materacy wymaga zastosowania zwiększonej liczby etapów co komplikuje sam proces i wpływa bezpośrednio na zwiększony koszt pojedynczego produktu.In turn, the Polish patent PL200016B1 discloses a spring mattress and a method of manufacturing a spring mattress. A method of manufacturing a spring mattress comprising a plurality of interconnected coil springs which are enclosed in covers includes the step of enclosing the springs in the cover material and connecting the springs to each other, the plurality of springs being arranged in the step of connecting the springs to each other. belts made of the cover material, and several such belts are connected to each other by means of a connection between adjacent sides of these belts. The essence of the cited patent is the step of connecting at least two springs located adjacent to each other in strips in such a way that an adjacent distance distance is formed between them, which exceeds by about 10% the diameter of the largest of the helical turns of the coil springs, the cover being made of the material weldable, while the distance is obtained by welding. Similarly, the production of this type of mattress requires an increased number of steps, which complicates the process itself and directly affects the increased cost of a single product.

Z amerykańskiego patentu LJS5126004A znany jest sposób oraz urządzenie do wytwarzania formatek sprężynowych między innymi dla materacy. W ujawnionym w powyższym dokumencie sposobie wytwarzana jest formatka sprężynowa, która składa się z łańcuchów kieszonek zamykających każdą sprężynę, które są przymocowane do siebie na bokach za pośrednictwem kleju. Urządzenie do wytwarzania zawiera przenośnik do przenoszenia łańcucha kieszonek o pożądanej długości, stały aplikator zamontowany na przedzie przenośnika i nanoszący klej na przemieszczający się łańcuch kieszonek oraz elementy do pozycjonowania łańcucha z naniesionym klejem względem innego łańcucha oraz do przyciskania ich do siebie.The American patent LJS5126004A describes a method and a device for the production of spring forms, inter alia, for mattresses. In the method disclosed in the above document, a spring form is produced which consists of chains of pockets closing each spring, which are attached to each other on the sides by means of glue. The manufacturing apparatus comprises a conveyor for carrying a chain of pockets of the desired length, a fixed applicator mounted in front of the conveyor and applying glue to a moving chain of pockets, and means for positioning the chain with glue relative to another chain and for pressing them together.

Z kolei amerykański patent US4439977A dotyczy sposobu i urządzenia do wytwarzania szeregu sprężyn zamkniętych w pojedynczych kieszeniach z podłużnego paska tkaninowego, zawierającego dwie warstwy tkaniny nakładające się na siebie i zdolne do termicznego zgrzewania ich ze sobą. Pasek tkaninowy przenoszony jest wzdłuż prowadnic, gdzie w trakcie przenoszenia skompresowane sprężyny umieszczane są pomiędzy warstwami tkaniny, przy czym oś sprężyn jest zasadniczo normalna do powierzchni warstw tkaniny. Następnie warstwy tkaniny są zgrzewane termicznie wzdłużnie i poprzecznie tworząc szereg sprężyn zamkniętych w pojedynczych kieszeniach. Produktem wyjściowym są węże sprężyn kieszeniowych o zadanej długości.On the other hand, US patent US4439977A relates to a method and device for producing a series of springs enclosed in individual pockets of an elongated fabric strip, containing two layers of fabric overlapping each other and able to heat weld them together. The fabric strip is conveyed along guides where compressed springs are interposed between the fabric plies during transfer, with the axis of the springs being substantially normal to the surface of the fabric plies. The fabric layers are then thermally welded longitudinally and transversely to form a series of springs enclosed in individual pockets. The output product are pocket spring hoses of a given length.

PL 230 355 Β1PL 230 355 Β1

Przedstawione powyżej sposoby wytwarzania materacy oraz formatek sprężynowych kieszeniowych przewidują wytwarzanie sprężyn kieszeniowych w kształcie baryłki, gdzie środkowy zwój posiada największą średnicę zewnętrzną. Natomiast w przypadku zmiany geometrii sprężyny, np. na sprężynę w kształcie klepsydry, w sprężynie powstają strefy zwiększonych naprężeń drutu. Jak wykazują przeprowadzone badania to właśnie środkowe zwoje aktywne sprężyny typu klepsydra poddawane są bardzo dużym naprężeniom, które są nawet o kilkadziesiąt procent większe od naprężeń występujących w zwojach aktywnych baryłkowych sprężyn kieszeniowych. W takim przypadku konieczne jest zapewnienie jak największego stopnia jednorodności materiału na sprężyny w celu zachowania wymaganej żywotności produktu (tj. liczby ugięć) i zwiększonej wytrzymałości na ściskanie. Każde odchylenie od wartości nominalnej średnicy drutu, w szczególności odchylenie w górę, powoduje powstanie półproduktu (sprężyny), który charakteryzuje się gorszymi parametrami wytrzymałościowymi, przez co wytworzone w ten sposób formatki sprężynowe posiadają ograniczoną żywotność.The above-described methods of producing mattresses and pocket springs provide for the production of barrel-shaped pocket springs, where the middle coil has the largest outer diameter. However, when the spring geometry is changed, e.g. to an hourglass-shaped spring, zones of increased wire stress appear in the spring. As shown by the research, it is the central active coils of hourglass springs that are subjected to very high stresses, which are even several dozen percent higher than the stresses occurring in the active coils of barrel-shaped pocket springs. In this case, it is necessary to ensure the greatest possible degree of homogeneity of the spring material in order to maintain the required product life (i.e. number of deflections) and increased compressive strength. Any deviation from the nominal value of the wire diameter, in particular an upward deviation, results in the formation of a semi-finished product (spring), which is characterized by worse strength parameters, therefore the spring forms produced in this way have a limited service life.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest zaproponowanie takiego sposobu wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych kieszeniowych, który będzie w pełni zautomatyzowany, relatywnie prosty i będzie ograniczał liczbę niezbędnych etapów, przy tym będzie zapewniał uzyskanie najwyższej jakości formatek sprężynowych kieszeniowych o wydłużonym czasie życia produktu, zwłaszcza o zwiększonej liczbie ugięć pojedynczych sprężyn oraz zwiększonej wytrzymałości na ściskanie. Pożądane jest również zapewnienie linii technologicznej do wytwarzania takich formatek sprężynowych, na której realizowany byłby wspomniany sposób. Nieoczekiwanie wspomniane problemy techniczne rozwiązał prezentowany wynalazek.The technical problem faced by the present invention is to propose such a method of producing spring forms, in particular pocket spring forms, which will be fully automated, relatively simple and will limit the number of necessary steps, while ensuring obtaining the highest quality pocket spring forms with an extended product life. , especially with an increased number of deflections of individual springs and increased compressive strength. It is also desirable to provide a processing line for the production of such spring pieces on which the method is carried out. The present invention has unexpectedly solved the mentioned technical problems.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych kieszeniowych, obejmujący następujące etapy: rozwija się drut z rozwijacza, hartuje się drut w układzie wyżarzania drutu, formuje się sprężyny w zwijarce, zgniata się sprężyny w układzie zgniatania, umieszcza się sprężyny w kieszonkach i zgrzewa się pojedyncze kieszonki w układzie zgrzewania poprzecznego, tworząc wąż sprężyn kieszeniowych, transportuje się wąż sprężyn kieszeniowych do sklejarki, gdzie wąż sprężyn kieszeniowych docina się na pożądaną długość i skleja się ze sobą docięte węże sprężyn kieszeniowych tworząc formatkę sprężynową kieszeniową o pożądanych wymiarach, następnie transportuje się gotową formatkę sprężynową kieszeniową do układu pakowania, gdzie pakuje się szereg gotowych formatek sprężynowych kieszeniowych poprzez zwinięcie w rulon, charakteryzujący się tym, że pomiędzy rozwijaniem drutu i hartowaniem drutu prowadzi się ciągłą kontrolę drutu w układzie kontroli drutu, przy czym ciągła kontrola drutu obejmuje pomiar co najmniej średnicy drutu, a w przypadku wykrycia odchylenia parametrów drutu od zadanego zakresu tolerancji zatrzymuje się wytwarzanie formatek sprężynowych i wymienia się szpulę drutu na rozwijaczu.The first subject of the invention is a method of producing spring forms, in particular pocket spring forms, comprising the following steps: unwinding the wire from the unwinder, hardening the wire in the wire annealing system, forming the springs in the winder, crushing the springs in the pressing system, placing the springs in pockets and welded individual pockets in a transverse welding system, creating a pocket spring hose, the pocket spring hose is transported to the gluing machine, where the pocket spring hose is cut to the desired length and the cut pocket spring hoses are glued together to form a pocket spring form with the desired dimensions, then, the ready pocket spring forms are transported to the packaging system, where a series of ready pocket spring forms are packed by rolling into a roll, characterized by the fact that between the wire unwinding and the wire tempering, the wire is continuously monitored in a system the wire control method, wherein the continuous control of the wire comprises measuring at least the wire diameter, and in the case of a deviation of the wire parameters from a predetermined tolerance range, the production of spring forms is stopped and the wire spool on the unwinder is replaced.

W korzystnej realizacji wynalazku uformowane sprężyny po etapie formowania sprężyn transportuje się na osi O z jednoczesnym chłodzeniem, korzystnie z wykorzystaniem powietrza chłodzącego z wentylatorów chłodzenia.In a preferred embodiment of the invention, the formed springs are transported along the O axis after the spring forming step with cooling, preferably with the use of cooling air from the cooling fans.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku etap zgrzewania pojedynczych kieszonek prowadzi się z użyciem zgrzewania ultradźwiękowego.In a further preferred embodiment of the invention, the step of welding the individual pockets is performed using ultrasonic welding.

Drugim przedmiotem wynalazku jest linia technologiczna do wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych kieszeniowych, zawierająca rozwijacz, układ wyżarzania drutu do hartowania drutu, zwijarkę formującą drut w kształt sprężyny, oś O przenoszącą sprężyny, układ zgniatania, w którym sprężyny są kompresowane i umieszczane w osobnych kieszeniach, układ zgrzewania poprzecznego, sklejarkę i układ pakowania, charakteryzująca się tym, że pomiędzy rozwijaczem i układem wyżarzania drutu umieszczony jest układ kontroli drutu, przeprowadzający ciągłą kontrolę drutu podawanego z rozwijacza, przy czym układ kontroli drutu pozwala na pomiar co najmniej średnicy drutu.The second object of the invention is a technological line for the production of spring forms, in particular pocket spring forms, including a decoiler, an annealing system for wire hardening, a coiler forming a wire in the shape of a spring, an O axis carrying the springs, a compression system in which the springs are compressed and placed in a separate pockets, a cross welding system, a gluing machine and a packing system, characterized in that between the unwinder and the annealing system of the wire there is a wire inspection system that continuously checks the wire fed from the unwinder, the wire inspection system allowing at least the diameter of the wire to be measured.

W korzystnej realizacji wynalazku oś O zawiera magnetyczne uchwyty mocujące sprężyny.In a preferred embodiment of the invention, the O axis comprises magnetic spring holders.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku oś O zawiera wentylatory chłodzenia do chłodzenia sprężyn.In a further preferred embodiment of the invention, the O axis comprises cooling fans for cooling the springs.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku pomiędzy układem zgrzewania poprzecznego i sklejarką linia technologiczna zawiera dodatkowo wieżę podającą z koszem buforowym.In a further advantageous embodiment of the invention, the processing line additionally comprises a feeding tower with a buffer basket between the transverse welding system and the gluer.

Sposób według wynalazku pozwala na wytworzenie formatek sprężynowych kieszeniowych zawierających sprężyny charakteryzujące się zwiększoną wytrzymałością, przez co wytworzone formatki sprężynowe posiadają wydłużoną żywotność. Automatyzacja procesu produkcyjnego pozwoliła przyspieszyć sam proces produkcji. Ciągły pomiar średnicy (i innych parametrów) drutu pozwolił z kolei wyeliminować błędy produkcyjne i zapewnić większą powtarzalność wytwarzania sprężyn.The method according to the invention allows for the production of pocket spring units containing springs characterized by increased strength, thanks to which the produced spring units have an extended service life. Automation of the production process allowed to speed up the production process itself. In turn, the continuous measurement of the diameter (and other parameters) of the wire allowed to eliminate production errors and ensure greater repeatability of spring production.

PL 230 355 Β1PL 230 355 Β1

Przykładowe realizacje wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok z boku linii technologicznej do wytwarzania formatek sprężynowych według jednej realizacji niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia schematyczny widok z góry linii technologicznej do wytwarzania formatek sprężynowych według kolejnej realizacji niniejszego wynalazku, natomiast fig. 3 przedstawia schemat blokowy reprezentujący kolejne etapy sposobu wytwarzania formatek sprężynowych według jednej realizacji niniejszego wynalazku.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic side view of a line for the production of spring forms according to one embodiment of the present invention, Fig. 2 shows a schematic top view of a line for the production of spring forms according to another embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram representing the steps of a method for manufacturing spring forms according to one embodiment of the present invention.

Przykład 1Example 1

Na fig. 1 został przedstawiony schematyczny widok z boku linii technologicznej do wytwarzania formatek sprężynowych według jednej realizacji niniejszego wynalazku. W przedstawionej na fig. 1 linii technologicznej można wyróżnić rozwijacz 1, na którym założony jest drut, z którego w dalszych etapach powstają sprężyny 5. Sprężyny 5 wytwarzane są zazwyczaj z drutu wysokowęglowego o różnych średnicach mieszczących się w zakresie od 1,6 mm do 2,0 mm, w niniejszym przykładzie realizacji zastosowano drut o średnicy 1,8 mm. Dalej drut rozwijany 101 z rozwijacza 1 podawany jest na zwijarkę 4, która ma za zadanie uformować drut 104 w kształt sprężyny o zadanych parametrach geometrycznych. Najistotniejszymi elementami zwijarki 4 są rolki napędowe i krzywki (zaznaczone schematycznie na fig. 1), które nadają pożądany kształt sprężyny 5. Kształt ten wybiera się z reguły z odpowiednich ustawień na panelu, gdzie znajdują się już zaprogramowane parametry sprężyny 5. Konstrukcja krzywek i sterowniki pozwalają na ustawienie i zapisanie geometrii sprężyn 5. Pomiędzy rozwijaczem 1 i zwijarką 4 rozmieszczony jest układ kontroli drutu 2 oraz układ wyżarzania drutu 3. Układ kontroli drutu 2 może przyjąć dowolny znany układ pozwalający na pomiar co najmniej średnicy podawanego drutu. W korzystnych realizacjach wynalazku jako układ kontroli drutu 2 stosuje się laserowy układ pomiarowy. Oprócz pomiaru średnicy drutu w układzie kontroli drutu 2 mogą być weryfikowane również inne parametry podawanego surowca, np. profil kształtu, chropowatość powierzchni, czy obecność zadziorów, które mogłyby powodować rozerwanie tekstylnych kieszeni, w których pakowane są sprężyny 5. W trakcie produkcji układ kontroli drutu 2 monitoruje automatycznie 102 np. średnicę drutu wchodzącego do produkcji. Informacje na ten temat wysyłane są do odpowiedniego sterownika, który na bieżąco weryfikuje średnicę drutu. Sterownik jest zintegrowany z linią technologiczną. W przypadku, gdy średnica drutu osiągnie wyższą wartość niż graniczna wartość do zapewnienia najwyższej jakości, układ kontroli drutu 2 wysyła sygnał do sterownika, a ten natychmiast wstrzymuje pracę linii technologicznej. Następnie o zaistniałej sytuacji informowany jest np. magazynier surowców, który zamienia szpulę z wadliwym drutem na nową, aby zapobiec formowaniu sprężyn 5 z drutu o zbyt dużej średnicy. Możliwe jest przetransportowanie szpuli z wadliwym dla tej aplikacji drutem na linie, w których wytrzymałość wytwarzanych sprężyn nie jest tak wrażliwa na zmiany średnicy samego drutu.Fig. 1 shows a schematic side view of a processing line for producing spring forms according to one embodiment of the present invention. In the process line shown in Fig. 1, a decoiler 1 can be distinguished, on which a wire is mounted, from which springs 5 are formed in the next stages. Springs 5 are usually made of high-carbon wire with various diameters ranging from 1.6 mm to 2 .0 mm, a 1.8 mm diameter wire is used in this embodiment. Further, the unwound wire 101 from the unwinder 1 is fed to a coiler 4, which is designed to form the wire 104 into the shape of a spring with given geometric parameters. The most important elements of the coiler 4 are the drive rollers and the cams (shown schematically in Fig. 1), which give the desired shape of the spring 5. This shape is usually selected from the appropriate settings on the panel, where the parameters of the spring 5 are already programmed. Design of the cams and controls they allow the geometry of the springs 5 to be set and saved. Between the unwinder 1 and the coiler 4, a wire inspection circuit 2 and an annealing circuit for wire 3 are arranged. The wire inspection circuit 2 can adopt any known circuit capable of measuring at least the diameter of the fed wire. In preferred embodiments of the invention, a laser measuring system is used as the inspection system for wire 2. In addition to measuring the wire diameter, the wire control system 2 can also verify other parameters of the feed material, e.g. shape profile, surface roughness, or the presence of burrs that could cause tearing of the textile pockets in which the springs are packed 5. During production, the wire control system 2 automatically monitors 102 e.g. the diameter of the wire entering production. Information on this is sent to the appropriate controller, which verifies the wire diameter on an ongoing basis. The controller is integrated with the technological line. In case the wire diameter reaches a value higher than the limit value for ensuring the highest quality, the wire control 2 sends a signal to the controller, which immediately stops the operation of the process line. Then, for example, a raw material storekeeper is informed of the situation, who replaces the spool with the defective wire with a new one in order to prevent the springs 5 from forming from excessively large wire diameter. It is possible to transport a spool with a wire that is defective for this application on lines where the strength of the springs produced is not so sensitive to changes in the diameter of the wire itself.

Układ wyżarzania drutu 3 przyjmuje z kolei postać układu realizującego wyżarzanie 103 za pośrednictwem impulsu elektrycznego. Impuls elektryczny w układzie wyżarzania drutu 3 rozgrzewa drut do temperatury około 280°C, co ma na celu hartowanie drutu i nadanie mu odpowiednich cech wytrzymałościowych. W układzie tym mogą pojawić się pewne problemy polegające na nadpaleniu drutu w obszarach styku z elektrodami podającymi impuls elektryczny. Takie nadpalenie może z kolei powodować pękanie wytworzonych sprężyn 5 podczas użytkowania, gdyż poszczególne sekcje sprężyny 5 ulegają osłabieniu. Co więcej taki nadpalony fragment z reguły posiada ostre zakończenie, które może powodować przebijanie kieszeni, jak również pokrycia całego materaca, powodując jego uszkodzenie. Dlatego w układzie wyżarzania drutu 3 możliwe jest przeprowadzanie ciągłej lub wyrywkowej kontroli wyżarzania drutu, znanymi w stanie techniki sposobami. Przykładowo kontrola wyżarzania może odbywać się ręcznie, jedynie na losowo wybranych fragmentach drutu. Polega ona na nałożeniu na niewyżarzony drut dwóch kredek, których temperatura topienia wynosi odpowiednio 274°C oraz 370°C. Pożądany efekt testu to stopienie się kredki o niższej temperaturze topienia oraz nienaruszony stan drugiej warstwy kredki.Wire annealing circuit 3 in turn takes the form of an electrical pulse annealing circuit 103. The electric pulse in the wire annealing system 3 heats the wire to a temperature of about 280 ° C, which is to harden the wire and provide it with appropriate strength properties. In this system, some problems may arise where the wire is burnt at the areas in contact with the pulse electrodes. Such a burn can in turn cause the manufactured springs 5 to break during use as individual sections of the spring 5 become weakened. Moreover, such a burnt portion usually has a sharp point that can pierce the pockets as well as cover the entire mattress, causing damage to it. Therefore, in the wire annealing system 3, it is possible to carry out continuous or random inspection of the annealing of the wire by methods known in the art. For example, annealing control can be performed manually, only on randomly selected pieces of wire. It consists in putting two crayons on the unannealed wire, the melting point of which is 274 ° C and 370 ° C, respectively. The desired effect of the test is the melting of the crayon with a lower melting point and the intact condition of the second crayon layer.

Wytworzone w zwijarce 4 sprężyny 5 przenoszone są na oś „O” 6, gdzie umieszczane są w odpowiednie uchwyty 7, każda sprężyna 5 do osobnego uchwytu 7. Z racji tego, że sprężyny są wytwarzane w główniej mierze z drutu metalowego uchwyty 7 mogą przyjąć postać uchwytów magnetycznych. Sprężyny 5 transportowane są na osi „O” 6, gdzie następuje etap wychładzania 105 i utraty ich wysokiej temperatury, osiągniętej jeszcze w etapie wyżarzania 103. W celu wychłodzenia 105 na osi „O” 6 można zastosować wentylatory chłodzące (nie pokazano) nadmuchujące powietrze na odpowiednie sprężyny 5. Następnie sprężyny 5 transportowane na osi „O” 6 trafiają do układu zgniatania 8 (oś „V”), gdzie poddawane są kompresji (zgnieceniu) 106 w celu dalszego umieszczenia ich w odpowiednich kieszonkach 107.Springs 5 produced in the coiler 4 are transferred to the axis "O" 6, where they are placed in appropriate holders 7, each spring 5 to a separate holder 7. Due to the fact that the springs are mainly made of metal wire, the holders 7 can take the form of magnetic holders. The springs 5 are transported on the "0" axis 6, where the step of cooling 105 and losing their high temperature, still achieved in the annealing step 103, follows. To cool 105 on the "0" axis 6, cooling fans (not shown) can be used to blow air onto the springs. respective springs 5. Then the springs 5 transported on the axis "O" 6 go to the compression system 8 (axis "V"), where they are compressed (crushed) 106 in order to be further placed in the respective pockets 107.

PL 230 355 Β1PL 230 355 Β1

Równolegle do procesu formowania 104 i wyżarzania 103 sprężyn 5 maszyna produkuje tak zwane kieszenie, zgrzewając ze sobą warstwy włókniny polipropylenowej przy użyciu technologii ultradźwiękowej. Włóknina polipropylenowa podawana jest z odpowiedniej rolki 9.Parallel to the forming 104 and annealing 103 of the springs 5, the machine produces so-called pockets by welding layers of polypropylene nonwoven together using ultrasonic technology. Non-woven polypropylene is fed from the appropriate roll 9.

Wyprodukowane sprężyny 5 umieszczane są 107 pojedynczo w osobnych kieszonkach, a następnie kieszonki są zgrzewane poprzecznie, w układzie zgrzewania poprzecznego 10, zamykając sprężyny 5 wewnątrz, tworząc tak zwany wąż sprężyn kieszeniowych 11. Sprężyna 5 umieszczana wewnątrz jest w pozycji obróconej o 90 stopni względem osi pionowej kieszeni, po zamknięciu kieszeni jest ona obracana przez ramię sterowane pneumatycznie do pożądanej pozycji. Wąż sprężyn kieszeniowych 11 ma długość odpowiadającą długości nawoju na rolce 9 włókniny polipropylenowej.The produced springs 5 are placed individually in 107 separate pockets and then the pockets are welded transversely in a cross welding system 10, closing the springs 5 inside to form the so-called pocket spring hose 11. The spring 5 is placed inside at a position rotated 90 degrees with respect to the axis vertical pocket, after closing the pocket it is rotated by the pneumatically controlled arm to the desired position. The hose of the pocket springs 11 has a length that corresponds to the length of the winding on the roll 9 of the polypropylene non-woven fabric.

Wąż sprężyn kieszeniowych 11 przesuwany jest dalej przez wieże podającą 12, po której trafia do kosza buforowego 13. Wąż sprężyn kieszeniowych 11 pobierany jest następnie przez odpowiednie kanały do sklejarki 14. W trakcie automatycznego pobierania za pomocą chwytaka, wąż sprężyn kieszeniowych 11 docinanyjest 108 na odpowiednią długość, odpowiadającą jednemu z wymiarów gotowej formatki sprężynowej. Pobrany i skrócony wąż sprężyn kieszeniowych 11 obracany jest w sklejarce 14 i umieszczany w odpowiednim uchwycie. W sklejarce 14 specjalna dysza aplikuje klej wykonany z reguły na bazie EVA. Po podaniu kolejnego skróconego węża sprężyn kieszeniowych 11 układ dociskowy 15 dociska ostatni wąż 11 powodując zetknięcie powierzchni bocznych poprzedniego węża 11 z nałożonym klejem i drugiego węża sprężyn kieszeniowych 11, co powoduje ich sklejenie 109. Czynność ta jest powtarzana aż do uzyskania pożądanego drugiego wymiaru formatki sprężynowej. Gotowa formatka sprężynowa kieszeniowa 16 transportowana jest na podajniku taśmowym do układu pakowania 17 (rolownicy), gdzie jest pakowana 110. Gotowa formatka sprężynowa kieszeniowa 16 trafia na dwie rolki 18 zgniatające sprężyny, a następnie zawija je i otacza warstwą papieru, podawanego z kolejnej rolki 19. W ten sposób tworzone są rolki (walce) formatek sprężynowych zawierające, w zależności od wymiaru, od 5 do 25 formatek sprężynowych kieszeniowych 16, gotowych do transportu lub magazynowania.The hose of pocket springs 11 is further moved through the feed tower 12, after which it goes to the buffer basket 13. The hose of pocket springs 11 is then taken through the appropriate channels to the gluing machine 14. During the automatic pick-up with a gripper, the hose of pocket springs 11 is cut 108 to the appropriate size. length, corresponding to one of the dimensions of the finished spring form. The taken and shortened hose of pocket springs 11 is turned in a splicer 14 and placed in a suitable holder. In gluing machine 14, a special nozzle applies a glue, usually made on the basis of EVA. After the next shortened hose of pocket springs 11 is fed, the pressure system 15 presses the last hose 11 causing contact of the side surfaces of the previous hose 11 with the applied glue and the second hose of pocket springs 11, which causes them to stick together 109. This operation is repeated until the desired second dimension of the spring is obtained. . The ready 16 pocket spring form is transported on the conveyor belt to the packing system 17 (the roller), where it is packed 110. The finished 16 pocket spring form is placed on two rolls 18, crushing springs, then wrapped and wrapped with a layer of paper fed from another roll 19 In this way, rolls (rolls) of spring forms are formed containing, depending on the size, from 5 to 25 pocket spring forms 16, ready for transport or storage.

W celu potwierdzenia uzyskiwania sprężyn 5 o zwiększonej wytrzymałości i żywotności przeprowadzono odpowiednie testy porównawcze. Wytworzono serię tysiąca sprężyn 5 o geometrii klepsydry w linii technologicznej przedstawionej w niniejszym przykładzie realizacji oraz w standardowej linii technologicznej. Badania wytrzymałości sprężyn 5 polegały na zgniataniu pojedynczej sprężyny 160000 razy (zakładane zużycie w cyklu życia sprężyny 5). Okazało się, że sprężyny o tej geometrii, wytworzone w standardowej linii technologicznej, wykazywały częste pęknięcia drutu w miejscach, w których dochodzi do najwyższych przeciążeń (tj. w zwojach aktywnych sprężyn). Aż 13 na 1000 sprężyn uległo pęknięciu przed osiągnięciem 160000 cykli, podczas gdy w przypadku sprężyn wytworzonych linią technologiczną według niniejszego wynalazku żadna z 1000 sprężyn nie uległa uszkodzeniu przed osiągnięciem 160000 cykli. Okazało się, że wszystkie pęknięte sprężyny posiadały średnicę drutu, która przekraczała górny zakres tolerancji. Zatem formatki sprężynowe kieszeniowe wytworzone z wykorzystaniem sposobu według niniejszego wynalazku utrzymywały swoje parametry użytkowe o ok. 12,4% dłużej niż formatki sprężynowe 5 kieszeniowe wytworzone w liniach referencyjnych, znanych ze stanu techniki.Appropriate comparative tests were carried out to confirm the obtaining of springs 5 with increased strength and service life. A series of one thousand springs 5 with hourglass geometry were manufactured in the processing line shown in the present embodiment and in the standard processing line. The strength tests of springs 5 consisted in crushing a single spring 160,000 times (assumed wear in the life cycle of spring 5). It turned out that springs with this geometry, manufactured in a standard technological line, showed frequent breaks in the wire in the places where the highest overloads occur (i.e. in the coils of active springs). As many as 13 out of 1,000 springs broke before reaching 160,000 cycles, while for springs made by the processing line of the present invention, none of the 1,000 springs failed before 160,000 cycles were reached. It turned out that all the broken springs had a wire diameter that was outside the upper tolerance range. Thus, pocket spring forms produced by the method according to the present invention maintained their operational parameters by approx. 12.4% longer than 5-pocket spring forms manufactured in reference lines known from the prior art.

Przykład 2Example 2

Kolejny przykład realizacji linii technologicznej do wytwarzania formatek sprężynowych, w szczególności formatek sprężynowych kieszeniowych, przedstawiono schematycznie w widoku z góry na fig. 2. Zasadniczo budowa linii technologicznej jest zbieżna z budową linii 10 technologicznej z pierwszego przykładu realizacji z tą różnicą, że występują trzy układy wytwarzania węży sprężyn kieszeniowych 11, podawanych do jednej sklejarki 14. Zwielokrotnienie układów wytwarzania węży sprężyn kieszeniowych 11 pozwala znacząco przyspieszyć produkcję formatek sprężynowych. Na figurze 2 przedstawiono schematycznie trzy rozwijacze 1 podające drut przez osobne układy kontroli drutu 2 do trzech układów formowania węży 20. Układ formowania węży 20 stanowi w istocie zgrupowane układy wyżarzania 3, zwijarkę 4, oś O 6, układ zgniatania 8 i układ zgrzewania poprzecznego 10, czyli wszystkie urządzenia i układy ujęte w pierwszym przykładzie realizacji, które zapewniają wytworzenie węża sprężyn kieszeniowych 11. Każdy z węży sprężyn kieszeniowych 11 przez odpowiednią wieżę podającą 12 umieszczany jest w sklejarce 14, która łączy poszczególne przycięte węże sprężyn kieszeniowych 11 w gotową formatkę sprężynową kieszeniową 16. Dalej gotowe formatki sprężynowe kieszeniowe 16 trafiają analogicznie do układu pakowania (nie pokazano), gdzie wiele formatek sprężynowych zwijanych jest we wspólną rolkę.Another embodiment of the technological line for the production of spring forms, in particular pocket spring forms, is shown schematically in the top view in Fig. 2. Generally, the structure of the processing line coincides with the structure of the processing line of the first embodiment, with the difference that there are three systems. the production of pocket spring hoses 11, fed to one gluing machine 14. The multiplication of the pocket spring hose production systems 11 allows to significantly accelerate the production of spring forms. Figure 2 shows schematically three unwinders 1 feeding the wire through separate wire inspection systems 2 to three hose forming systems 20. The hose forming system 20 is in fact grouped annealing systems 3, a coiler 4, an O axis 6, a crush system 8 and a cross seal system 10. i.e. all the devices and systems included in the first embodiment that ensure the production of the pocket spring hose 11. Each of the pocket spring hoses 11 through the respective feed tower 12 is placed in a splicer 14, which connects the individual cut pocket spring hoses 11 into a ready pocket spring form. 16. Next, the finished pocket spring forms 16 are sent analogously to the packaging system (not shown), where a plurality of spring forms are wound into a common roll.

Claims

Patent claims

1. The method of producing spring forms, in particular pocket spring forms, comprising the following steps: the wire (101) is unwound (1), the wire (103) is hardened in the wire annealing system (3), the springs (104) are formed in the coiler (4), the springs (106) are crushed in the crushing system (8), the springs are placed in the pockets and the individual pockets (107) are welded in the transverse welding system (10), forming a hose for pocket springs (11), the hose is transported pocket springs to the gluing machine (14), where the pocket spring hose (11) is cut (108) to the desired length and the cut pocket spring hoses (11) are glued (109) together to form a pocket spring form (16) with the desired dimensions, then the ready pocket spring forms (16) are transported to the packaging system (17), where a series of ready-made pocket spring forms (16) are packed (110) by rolling into a roll, characterized in that between unwinding the wire u (101) and hardening the wire (103), a continuous inspection of the wire (102) is carried out in the wire inspection system (2), while the continuous inspection of the wire (102) includes measuring at least the wire diameter, and in the case of detecting wire parameters deviation from the set range tolerance, the production of spring forms is stopped and the wire spool on the unwinder (1) is replaced.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the formed springs (5), after the spring forming step (104), are transported on the O axis (105) with cooling, preferably with the use of cooling air from the cooling fans.

3. The method according to p. The method of claim 1 or 2, characterized in that the step of welding the individual pockets (107) is performed using ultrasonic welding.

4. Technological line for the production of spring forms, in particular pocket spring forms, including a decoiler (1), a wire annealing system (3) for wire hardening, a coiler (4) forming the wire into the shape of a spring (5), O axis (6) transmitting springs (5), a compression system (8) in which the springs (5) are compressed and placed in separate pockets, a transverse welding system (10), a splicer (14) and a packaging system (17), characterized in that between the unwinder ( 1) and the wire annealing system (3), there is a wire inspection system (2) that continuously checks the wire fed from the unwinder (1), and the wire inspection system (2) measures at least the wire diameter.

Process line according to claim 4. The spring assembly according to claim 4, characterized in that the O axis (6) comprises magnetic holders (7) securing the springs (5).

Process line according to claims 4. The cable according to claim 4 or 5, characterized in that the O axis (6) comprises cooling fans for cooling the springs (5).

Process line according to any of the claims A method according to 4 to 6, characterized in that between the transverse welding system (10) and the splicer (14), it additionally comprises a feed tower (12) with a buffer basket (13).