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Die
Erfindung betrifft eine Federkernmatratze, sowie eine Vorrichtung
zum Rollen einer solchen Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel,
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und 8.
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Aus
dem Stand der Technik sind unterschiedliche Arten von Matratzen
bekannt, die als mehr oder minder bequeme ergonomisch geformte Schlafunterlagen
dienen.
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Bei
den in diesem Zusammenhang eingesetzten Federkernmatratzen wird
eine Anordnung von einer Vielzahl von zusammenhängenden Federkernen, insbesondere
in Form von Taschenfederkernen oder Bonell-Federkernen, als Federkernkörper in einer
vorbereiteten Wanne aus Schaumstoffteilen positioniert, die zuvor
durch entsprechendes Zuschneiden und Verkleben der Schaumstoffteile
erstellt werden muss.
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Nach
dem Einsetzen des Federkernkörpers in
die Schaumstoff Wanne wird diese dann üblicherweise durch Aufkleben
eines die gesamte Oberseite der Matratze überspannenden Schaumstoffdeckels verschlossen,
der sowohl mit den Rändern
der Schaumstoff Wanne, als auch zumindest punktweise mit den Stirnflächen der
Federkerne verklebt wird.
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Aufgrund
der großen
Anzahl von benötigten Schaumstoffteilen
und dem Einsatz von Kleber ist der Fertigungsaufwand vergleichsweise
hoch, wodurch es aufgrund der überwiegend
manuell ausgeführten Arbeiten
bei der Erstellung der Schaumstoffwannen zu hohen Herstellungskosten
kommt.
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Darüber hinaus
stellt es bei den bekannten Federkernmatratzen ein Problem dar,
dass diese sich im Gegensatz zu bekannten reinen Schaumstoffmatratzen
oder Latexmatratzen nicht in den üblichen Rollvorrichtungen – wie sie
beispielsweise aus der
DE
196 29 606 C2 bekannt sind – zu einem Matratzenwickel
zusammen rollen lassen. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass
es aufgrund der durch die Vorspannung der Federn in den Federkernen
hervorgerufenen geringen Steilheit der Federkernlinie mitunter problematisch
ist, die Federkernmatratze durch Reibschluss mittels der auf der Oberseite
und Unterseite anliegenden Vorformrollen in den nachgeordneten Kompressionsspalt
und durch diesen hindurch in die Wickeltrommel zu fördern, in
welcher die Matratze dann in bekannter Weise in mehreren übereinander
liegenden Lagen zu einem Matratzenwickel zusammengerollt und anschließend durch
einen Auswurfstempel seitlich in eine Kunststofffolie oder einen
Kunststoffsack hinein herausgedrückt
wird.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federkernmatratze
zu schaffen, die sich mit weniger Arbeitsschritten und damit in kostengünstigerer
Weise fertigen lässt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum
Rollen einer solchen Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel
zu schaffen, welcher sich aufgrund des reduzierten Raumbedarfs kostengünstig lagern
und transportieren lässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale von Anspruch 1 und 8 gelöst.
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Gemäß der Erfindung
umfasst eine Federkernmatratze eine erste, den Liegebereich aufweisende
Seite und eine dieser gegenüberliegende zweite
Seite, die als Auflagefläche
dient, auf der die Matratze z. B. auf einem Lattenrost eines Bettgestells aufliegt.
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Die
Federkernmatratze umfasst weiterhin eine Vielzahl von miteinander
verbundenen, insbesondere in Reihen angeordneten Federkernen, bevorzugt
Taschenfederkernen, die im Bereich des Liegebereichs durch eine
die oberen Stirnflächen
der Federkerne überdeckende
Polsterung abgedeckt sind.
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Gemäß der Erfindung
ist der Liegebereich, in welchem die Polsterung, vorzugsweise eine
rechteckig zugeschnittene Schaumstoffplatte oder Kokosplatte mit
einer Stärke
von beispielsweise von 2,5 bis 7 cm, bevorzugt durch punktförmiges Verkleben
mit den Stirnflächen
der Federkerne des Liegebereichs aufgenommen ist, als Vertiefung
oder Ausnehmung ausgestaltet. Diese Vertiefung wird dadurch definiert, dass
die dem Liegebereich zugeordneten Federkerne eine reduzierte Höhe von z.B.
8 cm besitzen und von weiteren randseitigen Federkernen umgeben werden,
die eine demgegenüber
größere Höhe von beispielsweise
12 cm aufweisen.
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Anders
ausgedrückt,
wird die dem Liegebereich zugeordnete Vertiefung durch Federkerne
mit einer ersten Höhe
und darum herum in Reihen angeordnete und mit diesen verbundene
zweite Federkerne definiert, deren Höhe größer ist als die Höhe der ersten
Federkerne.
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Die
zweiten Federkerne sind dabei bevorzugt in zwei nebeneinander liegenden
Reihen um den Liegebereich herum angeordnet, können jedoch auch als Einzelreihe
oder in Form von drei oder auch mehr Reihen um den Liegebereich
herum angeordnet sein.
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Durch
die Erfindung ergibt sich aufgrund des Wegfalls der aufwendig zu
fertigenden Schaumstoffwanne der Vorteil, dass die erfindungsgemäße Federkernmatratze
mit erheblich weniger Arbeitsschritten und in kürzerer Zeit gefertigt werden
kann.
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Hierzu
wird in einem ersten Arbeitsschritt der Federkernkörper bestehend
aus den kürzeren,
im Liegebereich angeordneten Federkernen sowie den in zwei Reihen
darum herum angeordneten weiteren Federkernen durch Verbinden der
Federkerne miteinander erstellt, was im Falle von Taschenfederkernen
in der Regel maschinell durch Vernähen erfolgen kann.
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In
einem zweiten Arbeitsschritt wird die Schaumstoffplatte durch Abtrennen
einer Schaumstoffbahn erhalten, die bevorzugt eine der Breite der Vertiefung
entsprechende Breite aufweist, und die Schaumstoffplatte anschließend unter
Zugabe von Klebstoff in die Ausnehmung eingelegt und mit den Stirnflächen der
kürzeren
ersten Federkerne verklebt.
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Die
bei der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung eingesetzten Federkerne sind bevorzugt Taschenfederkerne,
die durch Vernähen
der bei einer Anordnung in Form von in Reihen aneinander liegenden
Stoßlinien
der Ummantelungen oder Taschen in bekannter Weise bevorzugt maschinell
miteinander verbunden werden, um den Federkernkörper in einer gewünschten
Größe bereitzustellen.
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Um
eine für
den Körper
angenehme Auflage und zudem eine Stabilisierung des gesamten Federkernkörpers sowie
der aufgebrachten Polsterungen zu erhalten, kann die gesamte Anordnung
von Federkernkörper
und Polsterungen anschließend
mit einem Schutzüberzug
versehen werden, der neben einer äußeren Lage eines strapazierfähigen, körperfreundlichen
Gewebes, zudem noch eine innere dünne Schaumstofflage besitzen
kann, um eine zusätzliche
Polsterung im Bereich der Stirnflächen sowie der rückseitigen
Stirnflächen
der Federkerne und auch der weiteren Federkerne im Randbereich zu
erhalten.
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Der
Schutzüberzug
kann beispielsweise als ein entsprechend vorbereiteter taschenförmiger Überzug bereitgestellt
werden kann, in welchen die geformte Matratze z.B. durch einen Schlitz
hindurch von einer Seite her eingeschoben wird, der anschließend durch
einen Reißverschluss
oder dergleichen verschlossen wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann es zur Bildung einer Wendematratze, die auf beiden
Seiten einen entsprechenden Liegebereich besitzt, vorgesehen sein,
dass eine in gleicher Weise wie die erste Vertiefung ausgestaltete zweite
Vertiefung auf der gegenüberliegenden
zweiten Seite der Federkernmatratze geformt wird, die in entsprechender
Weise durch eine zweite Polsterung ausgefüllt wird, die mit den rückseitigen
Stirnflächen der
dem Liegebereich zugeordneten kürzeren
Federkerne verklebt oder vernäht
ist.
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Die
Federkerne können
hierbei beispielsweise einen Durchmesser im Bereich von 5 cm bei
einer Drahtstärke
von beispielsweise 2 mm besitzen.
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Anstelle
des zuvor beschriebenen Schaumstoffmaterials zum Ausfüllen der
ersten und/oder zweiten Vertiefung, kann es ebenfalls vorgesehen sein,
dass ein anderes im Zusammenhang mit der Fertigung von Matratzen
her bekanntes Material, wie beispielsweise Kokos, zum Einsatz gelangt,
wobei durch die erfindungsgemäße Konstruktion
bei einer Wendematratze auch die Möglichkeit eröffnet wird, die
erste Vertiefung mit einer Kokosmatte und die zweite Vertiefung
mit einer entsprechenden Schaumstoffplatte auszufüllen, welche
dementsprechend in vorteilhafter Weise mit einem jeweils geeigneten
Kleber mit den zugehörigen
Stirnflächen
der Federkerne verklebt werden.
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Nach
einem weiteren der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken eignen
sich die zuvor beschriebenen Federkernmatratzen in vorteilhafter Weise
dazu, zu einem Federkern-Matratzenwickel zusammengerollt
zu werden, wie er bisher sonst lediglich von reinen Schaumstoff
oder Latexmatratzen her bekannt ist.
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Hierbei
begünstigt
die unterschiedliche Höhe der
Federkerne im Liegebereich sowie im Randbereich den Aufrollvorgang,
wodurch sich die Möglichkeit
eröffnet,
die erfindungsgemäßen Federkernmatratzen
bei Vornahme entsprechender geringfügiger Modifikationen, selbst
in Rollvorrichtungen zusammenzurollen, die sonst lediglich zum Zusammenrollen
von reinen Schaumstoffmatratzen geeignet sind.
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Dementsprechend
umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Rollen einer Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel eine
Vorkompressionseinheit, der die Federkernmatratze mit ihrer ursprünglichen
Dicke im unkomprimierten Zustand zugeführt wird. Der Vorkompressionseinheit,
die insbesondere auch einen Zuführtisch
umfassen kann, auf dem die Matratze im unkomprimierten Zustand aufliegt,
ist eine beispielsweise aus der eingangs genannten
DE 196 29 606 C2 bekannte
Wickeltrommel mit einem eingangsseitigen Kompressionsspalt nachgeordnet,
der eine erste und eine zweite Rolle umfasst, die in einem Abstand
zueinander angeordnet sind, der im Wesentlichen der Enddicke einer
Matratzenlage im fertigen Matratzenwickel entspricht.
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Die
Vorkompressionseinheit weist eine Vielzahl von Vorformrollen auf,
die zur Bildung eines trichterförmigen
Einlaufbereichs in Abstand zu einer Zuführebene, beispielsweise zur
Oberfläche
eines Zuführtisches,
angeordnet sind, entlang welcher die unkomprimierte Matratze in
Richtung des Kompressionsspalts zugeführt wird.
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Die
erfindungsgemäße Rollvorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, dass die Vorformrollen über eine Verstelleinrichtung
in einer im Wesentlichen senkrecht zur Zuführebene verlaufenden Richtung
einzeln oder auch gruppenweise verfahrbar sind, derart, dass die
auseinander gefahrenen Vorformrollen nach dem Zuführen der
Matratze gruppenweise und bevorzugt auch in Etappen in Anlage mit der
ersten und zweiten Seite der Matratze gebracht werden, um diese
flächig
komprimieren.
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Die
Vorformrollen sind beispielsweise über eine Exzentereinrichtung
verstellbar und werden einzeln oder auch in Gruppen durch einen
entsprechenden, bevorzugt winkellagegeregelten Motor angetrieben,
um die Matratze im einfachsten Falle unter Ausübung einer Reibungskraft – die in
diesem Falle jedoch in vorteilhafter Weise großflächig durch eine Vielzahl von
Rollen gleichzeitig auf die Matratze übertragen wird – in den
Kompressionsspalt zu fördern.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Vorformrollen jedoch Eingriffselemente
in Form von Nocken, die – in
axialer Richtung der Vorformrollen betrachtet – z.B. nebeneinander im Abstand
von einem Federkerndurchmesser – über den
Umfang der Vorformrollen hinweg angeordnet sind, und die zur Erzeugung
eines Formschlusses für
den Transport der Federkernmatratzen formschlüssig in die Stirnflächen der
Federkerne eingreifen.
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Hierbei
ist es nach einer weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde
liegenden Gedankens möglich,
dass die Nocken zweier benachbarter Vorformrollen kammartig ineinander
greifen, wozu die Nocken einer ersten Vorformrolle mit einer zentralen
nutartigen Ausnehmung, und die Nocken der vorhergehenden und nachfolgenden
Vorformrolle mit einem schmaleren, in die Ausnehmung eintauchenden Nocken
versehen sind. Hierdurch können
die Vorformrollen dichter beieinander angeordnet werden und nacheinander
fortlaufend in die zu komprimierende Matratze, bzw. die Stirnflächen der
Federkerne eingreifen, um jeweils eine formschlüssige Verbindung zu erzeugen,
welche die mitunter nicht unbeachtlichen Kräfte zum Vorschub der Matratzen überträgt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand
von bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Federkernmatratze in teilweise transparenter
Darstellung,
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2 eine
schematische abgebrochene Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Matratze,
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3 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäße Vorrichtung zum Rollen einer Federkernmatratze
zu einem Matratzenwickel und
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4 eine
teilweise abgebrochene Aufsicht auf zwei mit Nocken versehene Vorformrollen
zum formschlüssigen
Transport der Federkernmatratzen in der Vorkompressionseinheit.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine
erfindungsgemäße Federkernmatratze 1 eine erste
Seite 2 und eine zweite Rückseite 4 sowie einen
Federkernkörper 6,
der aus einer Vielzahl von in Reihen angeordneten Federkernen 8a und 8b besteht,
die beispielsweise im Falle von Taschenfederkernen durch Vernähen der
die metallenen Federn enthaltenden Taschen an den seitlichen Stoßstellen maschinell
erzeugt wird.
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Wie
der Darstellung von 2 weiterhin entnommen werden
kann, besitzen die ersten Federkerne 8a, die unterhalb
eines in 1 gezeigten bevorzugt recheckigen
Liegebereichs 10 angeordnet sind, eine Länge oder
Höhe H1,
die beispielsweise 8 cm beträgt,
und die kleiner ist als die Höhe
H2 der zweiten Federkerne 8b, die gemäß der Darstellung von 1 in
zwei parallel verlaufenden umlaufenden Reihen 12, 14 um
die ersten, den Liegebereich 10 der Matratze bildenden
Federkerne 8a herum angeordnet sind, und die auf Grund
des Überstandes
bzw. der Höhendifferenz
eine dem ersten Liegebereich 10 zugeordnete Vertiefung 16 bilden,
in welche eine in der Querschnittsdarstellung von 2 gezeigte
erste Polsterung 18 eingesetzt ist, deren Ränder im
wesentlichen tangential an den inneren Rändern der den Randbereich 20 definierenden
längeren
Federkerne 8b anliegt.
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Wie
der Darstellung von 2 weiterhin entnommen werden
kann, besitzt die erste Polsterung 18 eine Höhe, die
im wesentlichen der Höhendifferenz
H2-H1 zwischen den Stirnflächen 22b der
zweiten randseitigen Federkerne 8b und den Stirnflächen 20a der
ersten kürzeren
Federkerne 8a entspricht.
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Die
Polsterung 18 ist hierbei bevorzugt durch nicht dargestellten
Klebstoffzumindest punktweise mit den Stirnflächen 22a verbunden,
und schließt
auf ihrer Oberseite bevorzugt im wesentlichen bündig mit den Stirnflächen 22b der
zweiten Federkerne 8b ab.
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Gemäß der Darstellung
von 2 ist zur Bildung einer in 2 gezeigten
Wendematratze auch die der ersten Seite 2 gegenüber liegende,
normalerweise als Auflage dienende zweite Rückseite 4 mit einer
zweiten Polsterung 24 versehen, die in der gleichen Weise
wie die erste Polsterung 18 bevorzugt als passgenau zugeschnittene
rechteckige Schaumstoffplatte in die durch die rückseitigen Stirnflächen 26a und 26b definierte
rückseitige
Ausnehmung oder Vertiefung 28 eingeklebt ist.
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Um
den Federkernkörper 6 herum
ist bevorzugt ein den Federkernkörper
schützender
und gleichzeitig auch stabilisierender Überzug 30 aus textilem
Material angeordnet der bevorzugt die Form einer Tasche besitzt,
in die der Federkernkörper 6 eingeschoben
wird.
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Gemäß der Darstellung
von 3 umfasst eine Vorrichtung 100 zum Wickeln
der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Federkernmatratze 1 zu
einem in den Figuren nicht näher bezeichneten Matratzenwickel
eine Vorkompressionseinheit 102, welcher die Federkernmatratze 1 mit
einer ersten Ausgangsdicke H2 entlang einer z.B. durch die Oberseite
eines Zufuhrtisches 104 definierten Zuführebene 106 zugeführt wird.
In der Vorkompressionseinheit 102 sind eine Vielzahl von
Vorformrollen 108a, 108b angeordnet, die, wie
in 3 gezeigt, beiderseits der Zuführebene 106 angeordnet
sein können
und die einen in 3 in übertriebener Weise zusammenlaufend
dargestellten trichterförmigen
Einlaufbereich bilden, entlang welchem die Matratze 1 in
Richtung des Pfeils 110 zugeführt wird.
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Am
Ende des trichterförmigen
Einlaufbereichs ist eine aus dem Stand der Technik an sich bekannte
Rolleinheit 112 angeordnet, welche eine erste und eine
zweite Rolle 114a, 114b umfasst, die in einem
bevorzugt veränderbaren
Abstand zueinander angeordnet sind, und die einen Kompressionsspalt 116 definieren,
durch welchen hindurch die Matratze 1 gefördert wird,
um anschließend
im inneren der eine Wickeltrommel bildenden radial auseinander- und zusammenfahrbaren
Rollen 118 sukzessive in mehreren Lagen übereinander
zu einem Matratzenwickel zusammengerollt zu werden, der anschließend über eine
in den Zeichnungen nicht näher
gezeigte bekannte Auswurfeinheit in axialer Richtung aus der Rolleinheit 112 heraus
in einen vorbereiteten Kunststoffsack oder eine Kunststofffolie
hinein gepresst wird, um den Matratzenwickel im zusammengerollten
Zustand unter hohem Druck in seiner rollenartigen Form zu halten,
in welcher der Wickel dann in vorteilhafter Weise transportiert,
gelagert sowie auch verkauft werden kann.
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Wie
der Darstellung von 3 sowie auch 4 weiterhin
entnommen werden kann, sind die Vorformrollen 108a, 108b mit
Nocken 120a und 120b versehen, die jeweils paarweise
aufeinander gegenüber
liegenden Seiten einer jeden Vorformrolle 108a, 108b angeordnet
sind.
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Wie
hierbei der Darstellung von 4 im Detail
entnommen werden kann, sind zur Verringerung des Abstandes zwischen
zwei Vorformrollen 108a, 108b die ersten Nocken 120a als
zentrale, im Querschnitt rechteckige Nocken ausgestaltet, wohingegen
die Nocken 120b eine im Querschnitt U-förmige Gestalt besitzen, in
deren Zentrum die ersten Nocken 120a zur Reduzierung des
Abstandes zwischen den beiden Vorformrollen 108a, 108b kammartig
eintauchen.
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Wie
in der Darstellung von 3 anhand der hier lediglich
schematisch in gepunkteten Linien eingezeichneten Federkerne 8 angedeutet
ist, sind die Vorformrollen 108a, 108b in einem
solchen Abstand zueinander angeordnet, dass die Nocken jeweils in die
Stirnflächen
der Federkerne 8 eintauchen, und hierdurch eine zumindest
teilweise formschlüssige Verbindung
zwischen den Federkernen und den Nocken erzeugen, welche die im
Falle von Federkernmatratzen mitunter sehr hohen Vortriebskräfte ohne ein
Durchrutschen der Nocken auf der Oberseite der Matratze 1 übertragen.
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Wie
der Darstellung von 3 weiterhin entnommen werden
kann, sind die Vorformrollen hierbei über eine in 3 beispielhaft
als verschwenkbare Einheit dargestellte Versteileinrichtung 122 relativ
zueinander in einer senkrecht zur Zuführebene 106 verlaufenden
Richtung verfahrbar, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass
die Vorformrollen 108a an einem gemeinsamen Gestell 124 aufgenommen sind,
welches über
nicht näher
gezeigte Antriebe in Richtung des Pfeils 126 auf- und abwärts bewegbar ist.
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In
gleicher Weise ist es möglich,
dass die in dieser Weise gleichzeitig flächig auf die Oberseite und
auch die Unterseite der zu komprimierenden Matratze 1 wirkenden
Vorformrollen 108a, 108b durch einen Exzentermechanismus
oder eine sonstige bekannte lineare Verstelleinrichtung gemeinsam
linear in Richtung zur Zuführebene 106 hin
verfahren werden, anstelle wie in 3 gezeigt,
verschwenkt zu werden.
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- 1
- Federkernmatratze
- 2
- erste
Seite
- 4
- zweite
Rückseite
- 6
- Federkernkörper
- 8a
- erste
kure Federn
- 8b
- zweite
lange Federn
- 10
- Liegebereich
- 12
- erste
Reihe
- 14
- zweite
Reihe
- 16
- Vertiefung
- 18
- erste
Polsterung
- 20
- Randbereicht
- 22a
- Stirnflächen der
kurzen Federn
- 22b
- Stirnflächen der
langen Federn
- 24
- zweite
Polsterung
- 26a
- rückseitige
Stirnflächen
der kurzen Federn
- 26b
- rückseitige
Stirnflächen
der langen Federn
- 28
- zweite
rückseitige
Vertiefung
- 30
- Überzug
- H1
- Höhe der ersten
Federkerne
- H2
- Höhe der zweiten
Federkerne
- 100
- Rollvorrichtung
- 102
- Vorkompressionseinheit
- 104
- Zuführtisch
- 106
- Zuführebene
- 108a
- Vorformrolle
- 108b
- Vorformrolle
- 110
- Pfeil
- 112
- Rolleinheit
- 114a
- Rollen
des Kompressionsspalts
- 114b
- Rollen
des Kompressionsspalts
- 116
- Kompressionsspalt
- 118
- Walzen
- 120a
- erster
Nocken
- 120b
- zweiter
Nocken
- 122
- Verstelleinrichtung
- 126
- Pfeil