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Die Erfindung betrifft eine Matratze für Liegemöbel mit einer Zwischenschicht, die aus einer Vielzahl bevorzugt durch einen Stanzvorgang erzielter, miteinander verbundener Elemente vorzugsweise aus Schaumstoff besteht.
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In der
EP 0 632 702 B1 ist eine Matratze offenbart, die zwischen einer oberen und einer unteren Deckschicht eine Zwischenschicht aufweist, die aus einer Vielzahl einzelner Federelemente in Form nebeneinander stehender Zylinder oder Doppelkegel aus Schaumstoff unterschiedlicher Stauchhärte besteht. Die Federelemente sind einzeln auf einem Basisteil befestigt. Das Fertigen dieser Matratze ist sehr arbeitsaufwändig.
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Aus der
DE 20 2009 003 512 U1 ist eine ebenfalls dreischichtige Matratze bekannt, deren Mittelschicht aus Schaumstoffelementen besteht. Diese Schaumstoffelemente werden nahezu verlustfrei mittels eines Bandmessers aus einem Schaumstoffblock geschnitten und dann auseinander gezogen, wobei die Schaumstoffelemente um 90° gekippt werden und einen Streifen einer flachen Zwischenschicht bilden. Mehrere derartiger Streifen werden dann zu der ausgebreiteten Zwischenschicht zusammengestellt.
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In der
FR 1.263.758 ist eine Zwischenschicht einer Matratze aus Schaumstoff offenbart, die gegeneinander versetzte Einschnitte aufweist, die nach Strecken der Zwischenschicht zu schaumstofffreien Zellen aufgeweitet werden. Damit soll eine beträchtliche Erhöhung der Nachgiebigkeit der Zwischenschicht erreicht werden.
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Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, eine Zwischenschicht einer Matratze aus Schaumstoff vorzuschlagen, die im Wesentlichen zylindrische, aufrecht stehende Federelemente mit einem im Wesentlichen rund erscheinenden Querschnitt aufweist, deren aufrechte Stellung und gegenseitiger Abstand gesichert ist.
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Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass in einer Platte vorzugsweise aus Schaumstoff durch einen Schneidvorgang, bevorzugt einen Stanzschnitt, elastische Federelemente und gegebenenfalls zusätzliche Stützelemente geschnitten werden, die durch schmale Stege miteinander verbunden bleiben. Durch Auseinanderziehen dieser Schaumstoffplatte in mindestens eine Richtung werden die Federelemente und die Stützelemente auseinander gerückt und Leerräume zwischen ihnen geschaffen. Diese Leerräume erhöhen die Nachgiebigkeit der Zwischenschicht und damit die der Matratze. Insbesondere weisen die Federelemente eine größere und im Wesentlichen zylindrische Form auf, die im Querschnitt rund erscheinen. Bei den Federelementformen, die sich nicht komplett ineinander verschachteln lassen, entstehen beim Schneidvorgang zusätzlich kleinere Stützelemente in den Zwischenräumen.
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Die Auflösung der Zwischenschicht in einzelne elastische Federelemente ergibt das häufig erwünschte Gefühl einer Federkernmatratze.
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Im Einzelnen schlägt die Erfindung vor, in einer Schaumstoffplatte mit der vorgesehenen Dicke und höherer Stauchhärte als die in der Zwischenschicht angestrebte ein Stanzbild zu erzeugen, das in Draufsicht sich sehr nahe kommende Kreise aufweist, die jedoch mit den durch sie ausgeformten kissenförmigen Bereichen durch schmale Stege verbunden bleiben. Beim Auseinanderziehen dieser gestanzten Schaumstoffschicht in zwei aufeinander senkrecht stehende Richtungen bilden die Kreise zylindrische Federelemente und die kissenförmigen Bereiche Stützelemente, die durch Leerräume voneinander getrennt sind, jedoch über die Stege miteinander verbunden bleiben. Die durch die Leerräume hervorgerufenen Abstände zwischen den Federelementen erhöhen insgesamt die Nachgiebigkeit der Matratze. Die Stützelemente stabilisieren die Federelemente, insbesondere hindern sie diese an einem seitlichen Ausknicken bei hoher Belastung.
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Dieses Stanzbild hat den Vorteil, dass es – abgesehen vom Randbereich – abfallfrei ist. Dies ist im Blick auf den hohen Preis des eingesetzten, physiologisch unbedenklichen Schaumstoffes von erheblicher Bedeutung.
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In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Matratze mit Zonen unterschiedlicher Nachgiebigkeit auszustatten. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Federelemente der Zwischenschicht unterschiedlich geformt, bspw. mit mittigen Ausstanzungen versehen werden. Diese Ausstanzungen können vorteilhaft dazu verwendet werden, die Nachgiebigkeit der Zwischenschicht in bestimmten Zonen wie beispielsweise im Lendenbereich zu vermindern, indem sie dort als Einlagen in die Leerräume eingefügt werden.
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Eine Erhöhung oder Verminderung der Nachgiebigkeit in bestimmten Zonen der Matratze kann auch dadurch erfolgen, dass in die Schaumstoffplatte schon vor der Stanzung in diesen Zonen Schaumstoffbereiche mit höherer oder geringerer Stauchhärte beispielsweise durch Klebung eingefügt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, statt einer komplett zusammenhängenden Zwischenschicht nur Federstränge zu schneiden bzw. zu stanzen. Durch die Aneinanderreihung der einzelnen Federstränge wird dann die Zwischenschicht der Matratze aufgebaut. Hierbei ist es sehr einfach Zonen unterschiedlicher Nachgiebigkeit zu erzeugen, indem Stränge aus Materialien unterschiedlicher Stauchhärte kombiniert werden. Ebenso kann die Nachgiebigkeit durch Variation der Federstrangabstände und der gegenseitigen Ausrichtung beeinflusst werden.
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Wesentlich ist, dass beim Schneidvorgang elastische Federelemente gebildet werden. Neben der Ausführungsform mit kreiszylindrischen Federelemente und im Querschnitt kissenförmige Stützelementen werden auch andere Schnittlinien vorgeschlagen, die zu anders konfigurierten Federelementen, gegebenenfalls Stützelementen und Leerräumen führen. Bei Federelementen mit sechseckigem Querschnitt ergeben sich neben den Federelementen und den Leerräumen beim Auseinanderziehen keine weiteren Elemente, da sich die Elemente komplett ineinander verschachteln lassen. Dagegen entstehen bei elliptischen, achteckigen oder höher geordneten polygonalen Formen zwischen den Federelementen immer zusätzliche Zwischenelemente, die die Federelemente gegeneinander abstützen. Auch ein Wechsel der Stanzformen entlang der Zwischenschicht ist möglich.
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Es versteht sich auch, dass die gestanzte Zwischenschicht nicht in allen Fällen so weit auseinander gezogen werden muss, bis die Elemente maximalen gegenseitigen Abstand haben. Es ist durchaus möglich, durch geringeres Ausziehen eine geringere Nachgiebigkeit der Zwischenschicht und damit der Matratze zu erreichen.
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Eine Möglichkeit die Federelemente optisch interessanter zu gestalten, ergibt sich, indem die glatten Außenkanten durch einen wellenförmigen Schnittverlauf ersetzt werden.
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Neben dem bevorzugten Stanzschnitt kann die Zwischenschicht auch mit Schneidverfahren wie dem Wasserstrahl- oder dem Laserschneiden sowie mit einem Messer hergestellt werden. Die Verwendung eines Messerschnitts hat die Beschränkung auf fortlaufende Schnittlinien zur Folge, wodurch sich dieses Verfahren nur zur Produktion von Federsträngen eignet.
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In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen
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1 die perspektivische Ansicht der Matratze, wobei die obere Deckschicht zum Teil entfernt ist;
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2 eine Variante der erfinderischen Matratze in Darstellung wie in 1.
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3 einen Ausschnitt eines ersten Stanzbildes der Zwischenschicht der Matratze;
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4 einen Ausschnitt aus der gestanzten, auseinander gezogenen Zwischenschicht nach dem Stanzbild der 3;
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5 bis 10 drei weitere, vorteilhafte Stanzbilder, in den 5, 7 und 9 im Zuschnitt, in den 6, 8 und 10 in ausgezogenem Zustand;
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11 die perspektivische Ansicht der Matratze mit einer Zwischenschicht aus Federelementen mit sechseckigem Querschnitt;
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12 einen Ausschnitt eines Schnittbildes von Federsträngen mit sechseckigem Querschnitt;
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13 und 14 zwei Anordnungsvarianten der in 12 entstehenden Federstränge zum Aufbau der Zwischenschicht;
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15 einen Federstrang aus sechseckigen Federelementen mit wellenförmiger Außenkante.
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Wie aus 1 hervorgeht, besitzt die erfindungsgemäße Matratze 1 eine Unterschicht 2, mindestens eine Zwischenschicht 3 und eine Deckschicht 4. Ferner weist die Matratze einen hier nicht dargestellten, sie insgesamt umhüllenden Bezug auf. Die Matratze kann auch mehr als eine der im Folgenden näher beschriebenen oder auch eine kompakte Zwischenschicht aufweisen.
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Die Zwischenschicht 3 besteht in der bevorzugten Ausführungsform der 1 bis 4 aus einer Vielzahl in gegeneinander versetzten Reihen angeordneter, elastischer Federelemente 5 und Stützelemente 6. Die Federelemente haben zylindrischen Querschnitt, während die Stützelemente einen kissenförmigen Querschnitt aufweisen, also einen Querschnitt, der von einem Quadrat ausgeht, dessen Seiten konvex nach innen gewölbt sind.
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Zum Herstellen dieser Zwischenschicht 3 wird von einer Schaumstoffplatte 7 mit der Dicke der Zwischenschicht ausgegangen. In 3 ist ausschnittweise eine Ecke dieser Schaumstoffplatte als durch die Linien a und b begrenztes virtuelles Quadrat wiedergegeben. In dieser Ecke ist ein insgesamt mit 8 bezeichnetes Stanzbild von S-förmigen Stanzschnitten 9 wiedergegeben, deren Krümmungen sich zu den im Querschnitt kreisförmigen Federelementen 5 anordnen und dazwischen Bereiche 10 mit kissenförmigem Querschnitt aussparen. Die Bereiche 10 bilden später die Stützelemente 6 und sind jeweils mittels eines schmalen Steges 11 mit einem der benachbarten Federelemente verbunden. Um den Rand der Zwischenschicht läuft ein ununterbrochener Stanzschnitt 12.
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Das Stanzen kann mittels einer ebenen Stanzform oder mittels eines Stanzwalzenpaares erfolgen, dessen eine Walze die Stanzmesser enthält, während die andere Walze als Gegenwalze dient.
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Nach dem Stanzen der Schaumstoffplatte 7 wird dieses durch die Linien a und b begrenzte Quadrat in Längsrichtung und in Querrichtung auf das Quadrat a' und b' auseinander gezogen, wobei die Federelemente 5 und die Stützelemente 6 durch Drehen um abwechselnd 45° gegen oder im Uhrzeigersinn in die in 4 wiedergegebene Anordnung übergehen. Diese Drehbewegungen sind in einigen Elementen durch Pfeile wiedergegeben. Zwischen den Federelementen und den Stützelementen bilden sich dabei Leerräume 13. Am Rand fällt der durch den Stanzschnitt 12 abgesonderte Randbereich 14 der Schaumstoffplatte 7 als einziger Abfall ab.
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Durch die Leerräume 13 wird die Nachgiebigkeit der die Zwischenschicht 3 bildenden Schaumstoffplatte erhöht. Darüber hinaus weisen die Leerräume durch eine sich auf der Matratze wälzende Person Pumpwirkung auf, durch die feuchte Luft aus dem Innern der Matratze abgeführt und frische Luft angesaugt wird.
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In 2 ist eine Matratze 1 dargestellt, in der die Möglichkeit einer Zonierung, d. h. einer Veränderung der Nachgiebigkeit der Matratze in bestimmten Zonen angedeutet ist. Der Wunsch nach derartiger Zonierung besteht beispielsweise im Schulterbereich oder im Beckenbereich. So weisen die Federelemente 5' In den Zonen 15 mittige Ausstanzungen auf, was ihre Steifigkeit und die Stützwirkung der Matratze in diesen Zonen vermindert.
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Dagegen sind die Federelemente 5'' und die Stützelemente 6' in den Bereichen 16 aus Schaumstoffstreifen größerer Stauchhärte als die der Zwischenschicht 3 gebildet, die vor dem Stanzvorgang in die Schaumstoffplatte 7 beispielsweise durch Klebung eingefügt worden sind. In diesen Zonen ist die Stützwirkung der Matratze erhöht. Bei Einsatz von Schaumstoff geringerer Steifigkeit kann hierdurch auch eine Verminderung der Stützwirkung erzielt werden.
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Neben dem in den 3 und 4 dargestellten Stanzbild 8 können auch andere Formen von Federelementen und Stützelementen verwirklicht werden. In den 5 bis 10 sind einige Beispiele solcher Stanzbilder 8 1 bis 8 3 an den jeweils kleinsten Einheiten wiedergegeben. Dabei versteht es sich, dass die Einheiten in einer Vielzahl aneinander gereiht, ineinander übergehend angeordnet werden können. Wie nicht dargestellt, weisen die Federelemente weitere Ansätze von Stegen 11 auf, mittels deren sie mit den Stützelementen weiterer Einheiten verbunden sind.
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5 zeigt eine Einheit mit drei Federelementen 5 1, die in der 6 in ausgezogenem Zustand gezeigten Form ein nur sehr kleines, dreieckiges Stützelement 6 1 aufweist. In 7 ist eine Einheit aus vier achteckigen Federelementen 5 2 gezeigt, zwischen denen sich im ausgezogenen Zustand ein quadratisches Stützelement 6 2 ausbildet. Die Einheit der 9 geht von vier elliptischen, parallel liegenden Federelementen 5 3 aus, die zu der ausgezogenen Einheit der 10 führt. Die vier elliptischen Federelemente 5 3 der 9/10 können auch abwechselnd um 90° verdreht angeordnet sein. Es versteht sich, dass neben diesen und den im Weiteren beschriebenen Schnittformen auch weitere ähnliche möglich sind, die durch den Hauptanspruch als unter Schutz gestellt gelten sollen.
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In 11 ist eine weitere Ausführungsform der Matratze 1'' dargestellt, deren Zwischenschicht 3' aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Federelementen sechseckigen Querschnitts 5''' besteht. Es ist zu erkennen, dass diese Querschnittsform ohne zusätzliche Stützelemente auskommt.
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12 zeigt den Ausschnitt einer Schnittlinie 17 mit der Federstränge 18 aus Federelementen 5 4 mit sechseckigem Querschnitt erzeugt werden. Diese Schnittlinie kann sowohl gestanzt als auch mit einem Messer geschnitten werden, da es sich um eine fortlaufende Schnittlinie handelt. In den 13 und 14 sind diese Federstränge 18 auf zwei unterschiedliche Weisen angeordnet, um Zwischenschichten oder zumindest Bereiche einer Zwischensicht unterschiedlicher Nachgiebigkeit aufzubauen, die dann mit der Unterschicht 2 und der Deckschicht 3, 3' verklebt werden. In 13 sind die Federstränge zueinander versetzt und ohne Abstand angeordnet. In 14 ist die Anordnung so ausgeführt, dass die Federelemente 5a der Federstränge sowohl horizontal als auch vertikal in einer Reihe liegen und zueinander beabstandet sind, wodurch die Nachgiebigkeit der erzeugten Zwischenschicht erhöht wird.
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Bei dem in 15 dargestellten Federstrang 18' wurden die geraden Außenkanten 19 des sechseckigen Querschnitts durch einen wellenförmigen Schnittverlauf 20 ersetzt. Die Optik der Federelemente wird dadurch deutlich interessanter.
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Es versteht sich, dass an der Schaumstoffplatte 7 der Zwischenschicht 3 vor oder nach dem Stanzvorgang geläufige Bearbeitungsschritte möglich sind, durch die der Matratze weitere, für ihre Benutzung wichtige Merkmale erteilt werden können. So kann die Schaumstoffplatte in einem Konturschnitt auf einer oder beiden ihrer Oberflächen eine wellige Form gegeben werden, durch die zwischen der Zwischenschicht und einer oder beider der Abdeckungen 2 und 4 Entlüftungskanäle gebildet werden, die den Abtransport von Feuchtigkeit aus der Matratze erleichtern.
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Die erfindungsgemäß gestanzte Zwischenschicht muss sich nicht über alle Längsbereiche der Matratze erstrecken, sondern kann auch nur in bestimmten Bereichen derselben eingesetzt werden. So kann sie beispielsweise nur im Schulterbereich und im Beckenbereich eingesetzt werden, während der Kopfbereich, der Lendenbereich und der Beinbereich durch glatte, kompakte Schaumstoffschichten bestehen. Dies hätte unter anderem den Vorteil, dass keine sich über die ganze Länge der Matratze erstreckende Stanzform erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1', 1''
- Matratze
- 2
- Unterschicht
- 3, 3'
- Zwischenschicht
- 4
- Deckschicht
- 5, 5', 5'', 5''', 51, 52, 53, 54
- Federelemente
- 6, 6', 61, 62, 63
- Stützelemente
- 7
- Schaumstoffplatte
- 8, 81, 82, 83
- Stanzbilder
- 9
- S-förmige Stanzschnitte
- 10
- kissenförmige Bereiche
- 11
- schmale Stege
- 12
- ununterbrochener Rand-Stanzschnitt
- 13
- Leerräume
- 14
- Randabfall
- 15
- Zone verminderter Stützwirkung
- 16
- Zone verstärkter Stützwirkung
- 17
- Schnittlinie
- 18, 18'
- Federstrang
- 19
- gerade Außenkanten
- 20
- wellenförmiger Schnittverlauf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0632702 B1 [0002]
- DE 202009003512 U1 [0003]
- FR 1263758 [0004]
