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Dokumentenidentifikation DE4405124A1 24.08.1995
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Matratzenfederkernen
Anmelder Spühl AG, St. Gallen, CH
Erfinder Aeschbach, Robert, Dipl.-Ing. (ETH), Winterthur, CH;
Beck, Rüdiger, Dipl.-Ing. (HTL), Sennwald, CH
Vertreter Riebling, P., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 88131 Lindau
DE-Anmeldedatum 18.02.1994
DE-Aktenzeichen 4405124
Offenlegungstag 24.08.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.1995
IPC-Hauptklasse C21D 9/02
IPC-Nebenklasse B21F 33/04   
Zusammenfassung Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Matratzenfederkernen, wobei in einem ersten Schritt die Federn wärmebehandelt werden, in einem zweiten Schritt die Federn mit Hilfe von Verbindungsfedern zu einem Federkern zusammengesetzt werden, in einem dritten Schritt die Verbindungsfedern wärmebehandelt werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht hierbei aus von einem Wärmebehandlungsverfahren, bei dem es bekannt ist, einen kompletten Federkern, bestehend aus einzelnen, parallel zueinander angeordneten, Federn in Verbindung mit sogenannten Verbindungsfedern in einem Wärmeofen wärmezubehandeln.

Mit einer derartigen Wärmebehandlung soll erreicht werden, daß sogenannte Setzungen der Federn erreicht werden, um ein stabiles Rückstellvermögen der einzelnen Federn zu gewährleisten.

Mit der Verwendung derartiger Wärmeöfen besteht jedoch der Nachteil, daß ein hoher Energieaufwand nötig ist, weil stets der komplette Federkern mit allen Federn wärmebehandelt werden muß.

Im übrigen besteht auch der Nachteil einer umständlichen Verfahrensführung, denn nach der Herstellung des kompletten Federkerns müssen die einzelnen Federkerne in den Ofen gebracht werden, wobei auch Federkerne unterschiedlicher Größen im Ofen behandelt werden, um sie nach dem Verlassen des Ofens abkühlen zu lassen, um dann diese den weiteren Bearbeitungsschritten zuführen zu können.

Um dieses relativ aufwendige Wärmebehandeln von kompletten Federkernen zu vermeiden, ist es bekannt, die einzelnen Federn wärmezubehandeln, indem bei der Herstellung jeder einzelnen Feder ein sogenannter Glühstoß durch die Feder hindurchgeschickt wird, um diese kurzzeitig Anlassen zu können, um ein späteres Setzen der Feder (was ohne Glühbehandlung der Feder häufig auftritt) zu vermeiden.

Nachteil dieser Einzel-Wärmebehandlung von einzelnen Federn ist jedoch, daß nicht der komplette Federkern wärmebehandelt werden kann, was in bestimmten Fällen aber vorteilhaft ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einem kompletten Federkern ein optimales Zusammenspiel aller im Federkern enthaltenen Federn einschließlich der spiralig oder schraubenförmig vorliegenden Verbindungsfedern gewährleistet ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 oder 7 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß in einem ersten Verfahrensschritt in an sich bekannter Weise die einzelnen Federn wärmebehandelt werden, daß in einem zweiten Verfahrens schritt die Federn mit Hilfe von schraubenförmigen oder spiraligen Verbindungsfedern zu einem Federkern zusammengesetzt werden und daß in einem dritten Verfahrens schritt dann lediglich die Verbindungsfedern wärmebehandelt werden.

Für die Wärmebehandlung der sogenannten Verbindungsfedern gibt es mehrere verschiedene Möglichkeiten, für die gesonderter Schutz im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beansprucht wird.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verbindungsfedern über induktive Einwirkung wärmebehandelt werden, wobei jeweils Induktionsspulen vorgesehen sind, in deren Induktionsfeld eine oder mehrere Verbindungsfedern liegen, um diese wärmebehandeln zu können.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Verbindungsfedern mit anderen Wärmemedien behandelt werden, wie z. B. durch Laserstrahl, Infraroteinwirkung, Mikrowellenbehandlung, Warmluft oder Verbrennungsluft, z. B. einer Gasflamme.

Ein weiteres Wärmebehandlungsverfahren der Verbindungsfedern besteht natürlich darin, daß man auch durch einen entsprechenden Stromfluß durch die Verbindungsfedern eine Wärmebehandlung dieser Verbindungsfedern erreicht.

Bei allen beschriebenen Wärmeverfahren besteht nach der Erfindung nun der wesentliche Vorteil, daß die Herstellung des Federkerns mit den noch nicht wärmebehandelten Verbindungsfedern erfolgt, die dann ein entsprechendes Spiel zur Verbindung der einzelnen Federn gewährleisten, so daß der Federkern sehr schnell montiert werden kann und hierbei ein kostengünstiges Herstellungsverfahren gewährleistet ist.

Erst nach einer entsprechenden Wärmebehandlung der Verbindungsfedern nach der Montage im Federkern legen diese sich satt an den einzelnen Federwindungen der Federn des Federkernes an, wodurch ein unerwünschtes Spiel ausgeschlossen wird und der Federkern damit eine hohe Verarbeitungsqualität erreicht.

Dabei können entweder die Verbindungsfedern an der Ober- und Unterseite paarweise gleichzeitig wärmbehandelt werden oder eine getrennte Wärmebehandlung von Ober- und Unterseite vorgesehen werden. Die am Rand des Federkerns angebrachten Verbindungsfedern können gleichzeitig mit den innenliegenden Verbindungsfedern oder getrennt von diesen wärmebehandelt werden.

Bei einer paarweisen Behandlung der oben und unten am Federkern angebrachten Verbindungsfedern wird es bevorzugt, wenn jedes Paar von Verbindungsfedern einzeln wärmebehandelt wird, um den Energieaufwand möglichst gering zu halten. Zur Wärmebehandlung der benachbarten Verbindungsfedern werden der Federkern und die zur Wärmebehandlung notwendigen Vorrichtungen gegeneinander um den Abstand der Verbindungsfedern verschoben.

Alternativ ist eine Behandlung von mehreren Paaren von Verbindungsfedern z. B. bei dicht nebeneinanderliegenden Verbindungsfedern oder aus Zeitgründen möglich. Hier werden die zur Wärmebehandlung notwendigen Vorrichtungen etwas tiefer ausgebildet, so daß sie mehrere Verbindungsfedern überdecken. Die Verschiebung zwischen diesen Vorrichtungen und den Federkernen erfolgt um entsprechende Vielfache des Abstands der Verbindungsfedern.

Diese Verschiebung kann taktweise, also mit einem Stillstand von Federkern und Wärmebehandlungsvorrichtungen oder kontinuierlich erfolgen. Dabei bewegen sich entweder der Federkern oder die Vorrichtungen oder beide gegeneinander.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, den Abstand zwischen den Wärmebehandlungsvorrichtungen einstellen zu können, um eine Anpassung an verschiedene Dicken des Federkerns zu ermöglichen. Die Anpassung an die Breite des Federkerns geschieht bevorzugt über ein Hintereinanderschalten mehrerer Wärmebehandlungsvorrichtungen.

Bei einer einseitigen Wärmebehandlung des Federkerns ist nur eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung vorgesehen. Nach der Wärmebehandlung der ersten Seite im Takt- oder Durchlaufverfahren wird der Federkern gewendet und die zweite Seite entsprechend behandelt.

Es werden insbesondere Geräusche bei der Bewegung des Federkerns vermieden, weil sich die Verbindungsfedern satt an den einzelnen Federwindungen der Federn des Federkerns anlegen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt es also zu einem wesentlich geringeren Energieaufwand, weil eben nur die Verbindungsfedern selbst wärmebehandelt werden, nicht aber der komplette Federkern selbst.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

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

Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht eines Federkerns in Richtung I in Fig. 2,

Fig. 2 Draufsicht auf den Federkern nach Fig. 1.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 wird hierbei ein Federkern 1 gezeigt, der aus einer Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Federn 10, 10&min; besteht, wobei im Ausführungsbeispiel nur einige Federn gezeichnet sind.

Jede Feder 10, 10&min; weist Endwindungen 18, 18&min; auf, wobei im Bereich der Endwindungen jeweils ein Federschenkel 12, 12&min;, 13, 13&min; vorhanden ist, welche Federschenkel 12, 12&min; bzw. 13, 13&min; durch zugeordnete, parallel zueinander verlaufende Verbindungsfedern 20, 30 verbunden sind und in ein Federende 14, 14&min; auslaufen.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß diese Verbindungsfedern 20, 30 im gezeigten Ausführungsbeispiel im Induktionsfeld wärmebehandelt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist allerdings keineswegs auf die Verwendung von Induktionspulen beschränkt; vielmehr können sämtliche in der Beschreibungseinleitung genannten Wärmebehandlungsverfahren zum Einsatz kommen. Aus Gründen der Vereinfachung werden in der jetzt folgenden Beschreibung lediglich Induktionsspulen 31, 32 geschildert.

Hierzu sind zwei einander gegenüberliegende Induktionsspulen 31, 32 vorgesehen, zwischen denen ein Induktionsfeld erzeugt wird, so daß in diesem Induktionsfeld gemäß Fig. 1 sowohl die obere Verbindungsfeder 20 als auch die untere Verbindungsfeder 30 liegen und dementsprechend zwei übereinander liegende Verbindungsfedern gleichzeitig wärmebehandelt werden.

Durch ein Verschieben der Induktionsspule 31 in Pfeilrichtungen 15, 16 ist eine Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an die Dicke des zu behandelnden Federkerns 1 gewährleistet. Eine Anpassung an die Breite erfolgt durch Koppeln mehrerer Induktionsspulen links und rechts der Induktionsspulen 31, 32 in Fig. 2.

In einem anderen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann es auch vorgesehen sein, daß die Tiefe der Induktionsspulen 31, 32 so gewählt wird, daß auch benachbarte Verbindungsfedern (in Fig. 1 die linken und rechten Verbindungsfedern beispielsweise) gleichzeitig mit wärmebehandelt werden.

Im übrigen kann es auch vorgesehen sein, mit weiteren Induktionsspulen auch die randseitigen Verbindungsfedern 33 wärmezubehandeln.

Durch ein gegenseitiges Verschieben des Federkerns 1 und/oder der Induktionsspulen 31, 32 in den Pfeilrichtungen 17, 18 kann nach und nach der gesamte Federkern 1 an den Verbindungsfedern 20, 30, 33 wärmebehandelt werden. Dabei kann diese Verschiebung entweder kontinuierlich oder taktweise erfolgen.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier gezeigte Federform beschränkt, sondern die Erfindung beansprucht sämtliche Federn, bei denen Verbindungsfedern vorgesehen sind, um parallel nebeneinander angeordnete Federn mit Hilfe von Verbindungsfedern zu verbinden, wobei erfindungsgemäß die Verbindungsfedern und die randseitig vorgesehenen Verbindungsfedern mit den beschriebenen Verfahren wärmebehandelt werden.

Bezugszeichenliste

1 Federkern

10 Feder 10&min;

12 Federschenkel 12&min;

13 Federschenkel 13&min;

14 Federende 14&min;

15 Pfeilrichtung

16, 17, 18: Pfeilrichtung

20 Verbindungsfeder (oben)

30 Verbindungsfeder (unten)

31 Induktionsspule

33 Verbindungsfeder (Rand)


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Matratzenfederkernen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Federn (10, 10&min;) wärmebehandelt werden, in einem zweiten Schritt die Federn (10, 10&min;) mit Hilfe von Verbindungsfedern (20, 30, 33) zu einem Federkern (1) zusammengesetzt werden, in einem dritten Schritt die Verbindungsfedern (20, 30, 33) wärmebehandelt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung der Verbindungsfedern (20, 30, 33) durch Induktion, Laser, Infrarotstrahlung, Stromfluß durch die Verbindungsfedern (20, 30, 33) oder Mikrowellenbehandlung herbeigeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfedern (20, 30) jeweils paarweise oder mehrere Paare von Verbindungsfedern (20, 30) gleichzeitig wärmebehandelt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfedern (20) an der Oberseite des Federkerns (1) getrennt von den Verbindungsfedern (30) an der Unterseite wärmebehandelt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfedern (33) am Rand des Federkerns (1) gleichzeitig oder getrennt von den Verbindungsfedern (20, 30) wärmebehandelt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung des Federkerns (1) taktweise oder kontinuierlich durchgeführt wird.
  7. 7. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wärmebehandlungsvorrichtung (31, 32) zur gezielten Wärmebehandlung der Verbindungsfedern (20, 30, 33) vorgesehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Wärmebehandlungsvorrichtungen (31 , 32) vorgesehen sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Wärmebehandlungsvorrichtungen (31, 32) einstellbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Wärmebehandlungsvorrichtungen (31, 32) durch Zusammenkoppeln mehrerer Elemente einstellbar ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlungsvorrichtungen (31 , 32) so ausgebildet sind, daß entweder eine Verbindungsfeder (20, 30, 33) bzw. ein Paar von Verbindungsfedern (20, 30, 33) oder mehrere Verbindungsfedern (20, 30, 33) bzw. mehrere Paare hiervon gleichzeitig behandelt werden können.






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