DE20014598U1 - Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von oberflächenstrukturierten Matratzen, insbesondere von Matratzen, welche kreis- und wellenförmige Oberflächenstrukturen a.ufweisen.

Um den Liegekomfort von Liegematten und Schlafmatratzen zu verbessern, werden die Oberflächen solcher Matten bzw. Matratzen gezielt nach Bereichen des menschlichen Körpers, wie dem Schulter-, Hüft-, Gesäß- und Beinbereich, mit zugehörigen Zonen unterschiedlicher Oberflächenstrukturierung versehen.

Obwohl beispielsweise mittels eines computergesteuerten Schneidgeräts (CNC-Schneider) beliebige zur Verbesserung des Liegekomforts geeignete Oberflächenstrukturierungen in eine Matratze eingeschnitten werden können, ist diese Herstellungsart sehr aufwendig und damit mit hohen Kosten 0 verbunden.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze geschaffen, mit welcher eine Matratze herstellbar ist, die einen den Liegekomfort ausreichend verbessernde Oberflächenstruktur aufweist, und welche dennoch einen einfachen Aufbau hat und eine kostengünstige Herstellung der Matratze ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze weist eine langgestreckte Walze auf, die einen Mittelabschnitt, zwei seitlich an den Mittelabschnitt angrenzende Zwischenabschnitte und jeweils seitlich an den jeweiligen Zwischenabschnitt angrenzende Außenabschnitte aufweist. Der Mittelabschnitt der Walze hat eine Außenstruktur in Form einer Mehrzahl von Kreisanordnungen, die jeweils eine Mehrzahl von hervorstehenden, konzentrischen Kreislinien mit zwischen diesen Kreislinien vorliegenden Lücken aufweisen, die demnach ebenfalls kreisförmig sind. Die

Kreisanordnungen sind hierbei in Längsrichtung der Walze sowie in Umfangsrichtung der Walze in Reihe verteilt angeordnet. Der jeweilige Zwischenabschnitt und der jeweilige Außenabschnitt der Walze haben eine Außenstruktur in Form mehrerer hervorstehender Wellenlinien, die in ihrer Längsrichtung in Umfangsrichtung der Walze verlaufen. Hierbei sind die Wellenlinien derart nebeneinander angeordnet, dass zwischen ihnen Lücken vorliegen, die demnach ebenfalls einen den Wellenlinien folgenden Wellenverlauf haben. Die Perioden und Amplituden der Wellenlinien der Außenabschnitte sind kleiner als jene der Wellenlinien der Zwischenabschnitte. Bevorzugt sind die Wellenlinien der Außenabschnitte auch in engeren Abständen zueinander benachbart angeordnet als die Wellenlinien der Zwischenabschnitte.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf einfache Weise eine der Oberflächenstruktur der Walze im Negativ entsprechenden Struktur in ein geeignetes Matratzenmaterial eingewalzt werden. Hierbei ist das Matratzenmaterial bevorzugt 0 in Form eines bandförmigen Strangs vorgesehen, welcher stetig unter der Walze hindurch geführt wird. Hierdurch wird ein quasi Endlosstreifen-Matratzenmaterial mit strukturierter Oberfläche hergestellt, welches strukturierte Matratzenmaterial gemäß der gewünschten Breite der Matratze dann in einzelne Abschnitte 5 abtrennbar ist, die die einzelnen Matratzen oder Matten darstellen. Das Matratzenmaterial kann hierzu beispielsweise ein noch flüssiger Kunststoff sein, in den die Oberflächenstruktur eingedrückt wird und der dann anschließend vernetzt, d.h. ausgehärtet, wird.

Das gewählte Muster, das heisst die gewählte Oberflächenstruktur, lässt sich nicht nur in einfacher Weise auf den Walzen in Form von Vorsprungsabschnitten, d.h. Konvexabschnitten, ausbilden, sondern es gewährleistet auch für die spätere Matratze einen guten Liegekomfort. Hierbei bieten die im späteren Mittelabschnitt der Matratze eingebrachten kreislxnienformxgen Oberflächenstrukturen eine angenehme Stütze für den Gesäßbereichs der auf der Matratze liegenden Person,

die an Mittelabschnitt angeschlossenen Zwischenabschnitte mit den grobwelligen Linien bieten eine angenehme Auflage für den Schulter- und den Kniebereich der auf der Matratze liegenden Person, und die in den Außenabschnitten der Matratze vorgesehenen Oberflächenstrukturen in Form von feinwelligen Linien bewirken eine angenehme Auflage für den Kopf- und den Beinbereich des Matratzenverwenders.

Die Länge der Walze und die dieser Länge entsprechenden Breite des von der Walze gewalzten Matratzenmaterxalstrangs sind geringfügig größer gewählt als die üblicherweise zu erwartende Maximalgröße eines Menschen, so zum Beispiel ca. 2,10 - 2,40 m. Die später gewünschte tatsächliche Länge der Matratze, welche der Breite des noch nicht abgeteilten Matratzenmaterialstrangs bzw. der Länge der Walze entspricht, wird durch entsprechendes Abschneiden der mit dem feinwelligen Oberflächenprofil versehenen Außenabschnitte des Matratzenmaterials eingestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine 0 andere langgestreckte Walze vorgesehen, die der einen Walze gegenüberliegend sowie zu derselben parallel angeordnet ist. Diese andere Walze ist der einen Walze im Wesentlichen entsprechend ausgebildet, d.h. sie hat ebenfalls einen Mittelabschnitt, zwei jeweils seitlich an den Mittelabschnitt angrenzende Zwischenabschnitte und jeweils seitlich an den jeweiligen Zwischenabschnitt angrenzende Außenabschnitte. Der Mittelabschnitt der anderen Walze hat ebenfalls eine Außenstruktur in Form einer Mehrzahl von Kreisanordnungen, die jeweils eine Mehrzahl von hervorstehenden, konzentrischen Kreislinien mit zwischen diesen Kreislinien vorliegenden Lücken aufweisen. Die Kreisanordnungen der anderen Walze sind ebenfalls in deren Längsrichtung sowie in deren Umfangsrichtung in Reihe verteilt angeordnet. Die Zwischenabschnitte und die Außenabschnitte der anderen Walze haben ebenfalls eine Außenstruktur in Form mehrerer hervorstehender Wellenlinien, die bei zwischen den Wellenlinien vorliegenden Lücken nebeneinander angeordnet sind und in ihrer Längsrichtung in Umfangsrichtung der Walze verlaufen. Auch bei der anderen Walze

sind die Perioden und Amplituden der Wellenlinien der Außenabschnitte kleiner als die der Wellenlinien der Zwischenabschnitte.

Die andere Walze unterscheidet sich von der einen Walze dahingehend, dass die konzentrischen Kreislinien in ihrem Mittelabschnitt jeweils Durchmesser aufweisen, welche den Durchmessern der kreisförmigen Lücken entsprechen, die zwischen den konzentrischen Kreislinien der einen Walze vorliegenden; ferner sind die Wellenlinien in den Außenabschnitten und in den Zwischenabschnitten der anderen Walze - wenn diese der einen Walze genau gegenüberliegend angeordnet ist - gegen die Wellenlinien in den Zwischenabschnitten und in den Außenabschnitten der einen Walze derart versetzt angeordnet, dass die Wellenlinien der jeweiligen Walze zu den Lücken zwischen den Wellenlinien der jeweiligen anderen Walze fluchten.

Die Walzen sind ferner derart zueinander ausgerichtet, dass 0 beim Drehen der Walzen die Kreisanordnungen in den Mittelabschnitten der Walzen genau zum Gegenüberliegen kommen, wobei die hervorstehenden Kreislinien dieser dann gegenüberliegenden Kreisanordnungen der jeweiligen Walze zu den Lücken zwischen den hervorstehenden Kreislinien der jeweils anderen Walze fluchten, und wobei die Wellenlinien der jeweiligen Walze zu den Lücken zwischen den Wellenlinien der jeweils anderen Walze fluchten.

Die Walzen sind unter Ausbildung eines Durchgangsspalts in 0 einem Abstand voneinander angeordnet. Im Betrieb wird bandförmiges, elastisches Matratzenmaterial zwischen den Walzen hindurchgeführt, welches dann alternierend von den hervorstehenden Kreis- und Wellenlinien der Walzen in die zwischen den Kreis- und Wellenlinien der jeweiligen anderen Walze vorliegenden Lücken gedrückt wird. In Transportrichtung des Matratzenmaterials gesehen ist unmittelbar nach den Walzen eine Schneidvorrichtung angeordnet, welche sich zwischen den beiden Walzen in deren Längsrichtung erstreckt. Von dieser

Schneidvorrichtung wird das zwischen den Walzen hindurchgeführte Bandmaterial stetig in Transportrichtung des Matratzenmaterials durchgetrennt, so dass zwei oberflächenstrukturierte Matratzenmaterialstränge ausgebildet werden. Hierbei sind die beiden strukturierten Oberflächen der Matratzenmaterialstränge einander zugewandt, wobei sich Vorsprünge im Matratzenmaterial dadurch ergeben, dass sich das in eine Lücke hineingedrückte Material unter Ausbildung eines Vorsprungs wieder ausdehnt, wohingegen an jener Stelle, an der das Material in eine Lücke der gegenüberliegenden Walze gedrückt wurde, aufgrund des unmittelbar nach den Walzen erfolgenden Schneidvorgangs eine Lücke gebildet wird.

Obwohl die jeweilige Walze mit ihrer Außenstruktur beispielsweise einstückig ausgebildet sein kann, weist sie bevorzugt eine Aufnahmewelle und eine auf dieser angeordnete Walzenhülse auf. Auf der Walzenhülse ist die zur Ausbildung der kreis- und wellenförmigen Oberflächenstrukturen der Matratze vorgesehene Außenstruktur in Form der hervorstehenden Kreis-0 und Wellenlinien ausgeformt.

Diese zweiteilige Ausbildung der Walze(n) ist mit einer Kostenersparnis in der Herstellung und Wartung der Vorrichtung sowie mit einer höheren Flexibilität hinsichtlich einer Variation des Musters verbunden. Die Aufnahmewelle dient als Antriebswelle für die Walzenhülsen und wird ihrerseits zum Beispiel über eine Zahnrad-, Ketten- oder Riemenverbindung von einem Motor angetrieben. Insbesondere bei der Ausführungsform mit den beiden gegenüberliegenden Walzen ist bevorzugt, dass 0 das bandartige Matratzenmaterial von der Wal&zgr;en-Drehbewegung durch den Spalt zwischen den beiden Walzen hindurchgefördert wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der jeweiligen Walze nicht nur eine einzige Walzenhülse, sondern eine Mehrzahl von Walzenhülsen angeordnet, auf denen die zur Ausbildung der kreis- und wellenförmigen Strukturen der Matratze vorgesehene Außenstruktur in Form der hervorstehenden

Kreis- und Wellenlinien ausgebildet sind. Durch die Verwendung von mehreren Walzenhülsen können die Herstellungskosten für die Vorrichtung weiter reduziert werden; die vorgesehene Außenstruktur für die Walze ist hierbei besonders geeignet, auf eine Mehrzahl von einzelnen Walzenhülsen aufgeteilt zu werden. So können beispielsweise immer mehrere Wellenlinien problemlos auf eine Mehrzahl von Hülsen verteilt werden. Insbesondere ist es bevorzugt, im Mittelabschnitt der Aufnahmewelle eine Mehrzahl von solchen Walzenhülsen vorzusehen, welche jeweils nur eine sich in Umfangsrichtung der Walze erstreckende Reihe von Kreisanordnungen aufweist.

Bevorzugt sind die Walzenhülsen nicht länger als ca. 12 7 mm (5 inches). Diese Länge hat sich als besonders geeigneter Kompromiss hinsichtlich der Herstellungskosten der Walzenhülsen und dem geforderten Liegekomfort der mit den Walzen erzielbaren Oberflächenstruktur im Matratzenmaterial herausgestellt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind im 0 Mittelabschnitt der Walze vier Walzenhülsen mit einer Länge von ca. 127 mm (5 inches), in den Zwischenabschnitten je drei Walzenhülsen mit einer Länge von ca. 12 7 mm (5 inches) und in den Außenabschnitten je drei Walzenhülsen mit einer Länge von ca. 12 7 mm (5 inches) sowie je eine Walzenhülse mit einer Länge von ca. 66 mm (2,6 inches) vorgesehen.

Mit dieser Vorrichtung lässt sich auf kostengünstige Weise ein quasi Endlos-Matratzenstrang einer Breite von ca. 2,17 m mit einer Oberflächenstruktur herstellen, welche einen ca. 51 cm 0 breiten Mittelabschnitt mit in Reihe verteilten Kreisanordnungen, zwei an den Mittelabschnitt seitlich angrenzende, ca. 38 cm breite Zwischenabschnitte mit einer grobwelligen Oberflächenstruktur und zwei an die zugehörigen Zwischenabschnitte angrenzende, ca. 45 cm breite Außenabschnitte mit einer feinwelligen Oberflächenstruktur aufweist. Diese erzeugte Oberflächenstruktur bietet bei geringem Herstellungsaufwand hinsichtlich der Herstellungsvorrichtung einen ausreichend guten Liegekomfort

für den späteren Matratzenverwender.

Die Drehmomentverbindung zwischen der Aufnahmewelle und den darauf angeordneten Walzenhülsen kann beispielsweise über eine Keilwellenverbindung oder mittels einer Presssitz-Verbindung erfolgen. Bevorzugt ist die Aufnahmewelle der jeweiligen Walze einfach mit einer Feder versehen, die sich in Längsrichtung der Aufnahmewelle im Wesentlichen über deren Gesamtlänge hinweg erstreckt. Die Walzenhülsen sind mit einer der Feder zugeordneten Aufnahmenut versehen, in welcher die Feder mit einem zugehörigen Abschnitt zur Drehmomentübertragung aufgenommen ist.

Diese Ausführungsform ist aufgrund ihrer Einfachheit kostengünstig zu realisieren und gewährleistet dennoch eine ausreichend sichere Kraftübertragung von der Aufnahmewelle zu den Walzenhülsen.

Um die Walzenhülsen auf der Aufnahmewelle axial korrekt zu 0 positionieren, kann die Aufnahmewelle beispielsweise mit entsprechenden Schultern versehen sein, gegen welche die Walzenhülsen anschlagen können. Eine axiale Festlegung der Walzen kann hierbei zum Beispiel durch Wellenmuttern oder Sicherungsringe erfolgen, die an den Längsenden der Wellen angeordnet sind. Bevorzugt weist die jeweilige Walzenhülse wenigstens ein radiales Durchgangs-Gewindeloch auf, in das eine Einstellschraube geschraubt ist. Letztere kann mittels Einschraubens gegen die Aufnahmewelle gedrückt werden, so dass die Walzenhülse an der Aufnahmewelle festgelegt wird. Dies 0 stellt eine einfache und damit kostengünstige und dennoch sichere Möglichkeit zur axialen Fixierung der Walzenhülsen dar. Sie hat ferner den Vorteil, dass die Herstellungstoleranzen größer gewählt werden können, da die Walzenhülsen mittels Lösens der Einstellschraube axial auf der Aufnahmewelle . justierbar und damit zueinander ausrichtbar sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 eine Vorderansicht eines Paars langgestreckter Walzen der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,

Figuren 3 und 4 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Walzenhülse der in Figur 1 gezeigten oberen Walze,

Figur 5 eine Abwicklung der Außenstruktur der in Figuren 3 und 4 gezeigten Walzenhülse in deren Utnfangsrichtung, 15

Figuren 6 und 7 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Walzenhülse der in Figur 1 gezeigten unteren Walze,

Figur 8 eine Abwicklung der Außenstruktur der in Figuren 6 und 7 gezeigten Walzenhülse in deren Umfangsrichtung,

Figuren 9 und 10 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Walzenhülse, die in Zwischenabschnitten der Walzen der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung angeordnet ist, 25

Figur 11 eine Abwicklung der Außenstruktur der in Figuren 9 und 10 gezeigten Walzenhülse in deren Umfangsrichtung,

Figuren 12 und 13 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer 0 Walzenhülse, die in Außenabschnitten der Walzen der Vorrichtung nach Figur 1 angeordnet ist,

Figur 14 eine Abwicklung der Außenstruktur der in Figuren und 13 gezeigten Walzenhülse in deren Umfangsrichtung, 35

Figuren 15 und 16 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Walzenhülse, die in den Außenabschnitten der Walzen der Vorrichtung nach Figur 1 angeordnet ist,

Figur 17 eine Abwicklung der Außenstruktur der in Figuren 15 und 16 gezeigten Walzenhülse in deren Umfangsrichtung, und

Figur 18 eine Draufsicht auf eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Matratze.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze 2 im Querschnitt dargestellt. Die Vorrichtung weist zwei Walzen 3 und 4 auf, die einander gegenüberliegend sowie parallel zueinander angeordnet sind; die beiden Walzen 3 und 4 sind in Figur 2 in der Vorderansicht dargestellt. Die jeweilige Walze und 4 hat eine Aufnahmewelle 5 bzw. 6 und auf dieser angeordnete Walzenhülsen 7 bzw. 8, von denen in Figur 1 nur zwei im Schnitt dargestellt sind.

Die beiden Walzen 3 und 4 haben den gleichen Außendurchmesser und sind in einem Abstand voneinander, d.h. berührungsfrei, angeordnet, so dass zwischen ihnen ein Durchgangsspalt 9 vorliegt.

Die Walzenhülsen 7, 8 sind umfangsseitig mit einer Außenstruktur versehen, welche abwechselnd hervorstehende, d.h. konvexe, und vertiefte, d.h. konkave, Abschnitte 10 bzw. 11 aufweisen. Diese Konvex- und Konkav-Abschnitte 10, 11 bilden auf den jeweiligen Walzen 3 und 4 eine wie weiter unten erläuterte Außenstruktur aus.

Die Walzen 3 und 4 werden mit der gleichen Geschwindigkeit 0 gedreht und sind derart zueinander ausgerichtet, dass an ihren gegenüberliegenden Scheiteln, d.h. im Spalt 9, immer ein Konvex-Abschnitt 10 der einen Walze (in Figur 1 die obere Walze 3) genau einem Konkav-Abschnitt 11 der jeweiligen anderen Walze (in Figur 1 die untere Walze 4) gegenüberliegend angeordnet wird. Hierdurch wird ein elastisches Matratzenmaterial 12, welches von den Walzen 3 und 4 in Richtung des Pfeils A transportiert wird, alternierend von den Konvex-Abschnitten der einen Walze (in Figur 1 der oberen Walze 3) in den Konkav-

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Abschnitt 11 der jeweiligen anderen Walze (in Figur 1 der unteren Walze 4) gedrückt, wobei sich das elastische Material aufgrund seiner Elastizität anschließend wieder ausdehnt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist unmittelbar benachbart zu dem Zwischenspalt 9 eine Schneidvorrichtung 13 in Form eines Schneidmessers 14 auf, wobei die Schneidkante 15 in Transportrichtung A des Matratzenmaterials 12 gesehen, unmittelbar hinter der engsten Stelle des Zwischenspalts 9 angeordnet ist.

Das Schneidmesser 14 schneidet daher das zwischen den Walzen 3, 4 hindurchtransportierte Matratzenmaterial 12 in Transportrichtung A gesehen mittig durch. Das Matratzenmaterial 12 ist so gewählt, dass es seinen komprimierten Zustand noch eine kurze Zeit beibehält. Hierdurch wird das in die Konkav-Abschnitte 11 hineingedrückte Matratzenmaterial durch das Schneidmesser 14 in einem noch komprimierten Zustand durchtrennt, so dass sich anschließend auf der einen Matratzenmaterialhalfte 16 an dieser Stelle ein konvexer Abschnitt 17 ergibt, indem sich das Matratzenmaterial nach dem Schneidvorgang wieder auf seine ursprüngliche Form ausdehnt.

Auf der anderen Seite des Messers wird an dieser Stelle dagegen von der anderen Matratzenmaterialhalfte 18 mittels des Schneidvorgangs ein Stück Matratzenmaterial abgetrennt, so dass dort eine Vertiefung 19 entsteht. Indem dieser Vorgang des gegenseitigen Eindrückens des Matratzenmaterials in die Konkaven-Abschnitte 11 beidseitig alternierend erfolgt, werden 0 zwei Matratzenmaterialstrange mit einander zugewandten, strukturierten Oberflächen ausgebildet.

Ein bevorzugtes Matratzenmaterial für die Durchführung dieses Verfahrens ist flexibler Urethan-Schaum.

Das Schneidmesser 14 ist zur genauen Einstellung des Abstands der Schneidkante 15 zu der engsten Stelle des Zwischenspalts 9 in einer Richtung parallel zu der Transportrichtung A

verstellbar vorgesehen.

In Figuren 3 bis 5 ist der Aufbau einer Walzenhülse 7 gezeigt, wie sie im Mittelabschnitt der oberen Walze 3 nach Figur 1 angeordnet ist. Die in Figuren 2 bis 4 gezeigte Walzenhülse 7 hat, wie aus Figur 5 ersichtlich ist (Abwicklung der Umfangsflache der Walzenhülse 7), eine Außenstruktur in Form von in Umfangsrichtung nacheinander angeordneten Kreisanordnungen 20, welche ihrerseits jeweils eine Mehrzahl von kreislinienförmigen, hervorstehenden Konvex-Abschnitten 21 mit dazwischenliegenden, ebenfalls kreislinienförmigen Konkav-Abschnitten 22 aufweist. Diese kreislinienförmigen Konvex- und Konkav-Abschnitte 21, 22 entsprechen den in Figur 1 für alle Walzenhülsen 7, 8 allgemein benannten konvexen und konkaven Abschnitten 10, 11.

Mit dieser aus Figuren 3 bis 5 ersichtlichen Walzenhülse 7 ist in eine Reihe aufeinanderfolgender Kreisanordnungen mit einer Mehrzahl von Kreislinien im Matratzenmaterial 12 ausbildbar.

0 Diese Walzenhülse 7 wird daher im Folgenden als Kreis-Walzenhülse 23 bezeichnet.

Die Kreis-Walzenhülse 23 weist an ihrem Innenumfang zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende Aufnahmenuten 24, 25 auf, welche sich jeweils ausgehend von zugehörigen Längsenden 26, 2 der Kreis-Walzenhülse 23 ein Stück nach Innen erstrecken. Die Aufnahmenuten 24, 25 sind in Längsrichtung der Kreis-Walzenhülse 23 zueinander fluchtend angeordnet. Zwischen den beiden Aufnahmenuten 24, 25 erstreckt sich eine Hilfs-0 Ausnehmung 28, die zur Vereinfachung der Herstellung der Aufnahmenuten 24, 25 vorgesehen ist.

Die Kreis-Walzenhülse 23 hat zwei radial verlaufende Gewindelöcher 29, 30, welche in Längsrichtung der Kreis-Walzenhülse 23 auf einer Linie sowie in einem Längsabstand voneinander angeordnet sind. Die Gewindelöcher 29, 3 0 sind durch die Umfangswand der Kreis-Walzenhülse 23 durchgehend ausgebildet, so dass eine nicht dargestellte Schraube durch die

Umfangswand der Kreis-Walzenhülse 23 hindurch gegen die Aufnahmewelle 5 gedrückt werden kann, wodurch die Kreis-Walzenhülse 23 an beliebiger Stelle an der Aufnähmewelle 5 fixierbar ist.

Die Aufnahmenuten 24, 25 dienen der Aufnahme einer nicht dargestellten Längsfeder, welche an der zugehörigen Aufnahmewelle 5 angeordnet ist und über welche ein Drehmoment von der Aufnahmewelle 5 auf die Kreis-Walzenhülse 23 übertragbar ist.

Nach dieser Ausführungsform sind im Mittelabschnitt der oberen Walze 3 vier Kreis-Walzenhülsen 23 vorgesehen; im Mittelabschnitt der unteren Walze sind ebenfalls vier Kreis-Walzenhülsen vorgesehen, welche den vier Kreis-Walzenhülsen 23 der oberen Walze 3 genau gegenüberliegend angeordnet sind und die sich wie nachfolgend beschrieben von denen der oberen Walze 3 unterscheiden.

In Figuren 6 bis 8 ist eine Walzenhülse 8 in Form einer Kreis-Walzenhülse 31 dargestellt, welche im Mittelabschnitt der in Figur 1 unteren Walze 4 angeordnet ist. Wie oben erläutert, sind im Mittelabschnitt der unteren Walze 4 vier solche Kreis-Walzenhülsen 31 vorgesehen.

Figur 8 zeigt eine Abwicklung der Außenumfangsfläche der Kreis-Walzenhülse 31. Hieraus ist ersichtlich, dass die Kreis-Walzenhülse 31 eine Außenstruktur in Form von vier umfangsseitig in Reihe aufeinanderfolgende Kreisanordnungen 32 0 aufweist. Die jeweilige Kreisanordnung 32 hat eine Mehrzahl von kreislinienförmigen Konvex-Abschnitten 33. Die kreislinienförmigen Konvex-Abschnitte 33 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei zwischen ihnen ebenfalls kreislinienförmige Konkav-Abschnitte 34 vorliegen. Im Mittelpunkt der konzentrischen, kreislinienförmigen Konvex- und Konkav-Abschnitte 33, 34 ist ein punktförmiger Vorsprung 35 vorgesehen, der einen kreisförmigen Umfang hat.

Die Kreis-Walzenhülsen 31 der unteren Walze 4 sind, wie oben erläutert, den Kreis-Walzenhülsen 23 der oberen Walze 5 genau gegenüberliegend angeordnet, wobei die gegenüberliegenden Kreis-Walzenhülsen 23, 31 ihrerseits derart zueinander ausgerichtet sind, dass beim Drehen der Walzen 3, 4 die kreislinienförmigen Konvex-Abschnitte 21 der Kreis-Walzenhülsen 23 der oberen Walze 3 zu den kreislinienförmigen Konkav-Abschnitten 34 der Kreis-Walzenhülsen 31 der unteren Walze 4 fluchten, und umgekehrt. Das heisst, dass auch die Durchmesser der kreisförmigen Konvex- und Konkav-Abschnitte 21, 22, 33, der Kreis-Walzenhülsen 23, 31 derart gewählt sind, dass, wie gemäß Figur 1 erläutert, die Konvex-Abschnitte 21, 33 der jeweiligen Kreis-Walzenhülse 23, 31 genau zu den Konkav-Abschnitten 22, 34 der jeweils gegenüberliegenden Kreis-Walzenhülse 23, 31 zum Gegenüberliegen kommen. Der punktförmige Vorsprung 35 der Kreis-Walzenhülsen 31 der unteren Walze 4 kommt hierbei mit dem kleinsten, d.h. inneren, Konkav-Abschnitt 22 der Kreis-Walzenhülse 23 der oberen Walze 5 konzentrisch zum Gegenüberliegen.

Die Kreis-Walzenhülse 31 der unteren Walze 4 weist Aufnahmenuten 24, 25, Gewindelöcher 29, 30 und eine Hilfs-Ausnehmung 2 8 auf, welche den Aufnahmenuten 24, 25, Gewindelöchern 29, 3 0 und der Hilfsausnehmung 2 8 der Kreis-Walzenhülse 23 nach Figuren 3 bis 5 entsprechend ausgebildet sind.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die Kreis-Walzenhülsen 23, 31 eine Länge von 127 mm und einen Außendurchmesser von 160 mm auf. Die Profiltiefe der Außenstruktur beträgt 12,7 mm, d.h. der Wurzeldurchmesser beträgt 135 mm. Der Innendurchmesser der Kreis-Walzenhülsen beträgt ca. 10 0 mm.

In Figuren 9 bis 11 ist eine Walzenhülse 7, 8 in Form einer Grobwellen-Walzenhülse 36 dargestellt, die in dieser Art auf den Aufnahmewellen 4, 6 der oberen und der unteren Walze 3, angeordnet ist. Hinsichtlich ihrer Außen-, Längen- und

Innenabmessungen sowie der Profiltiefen, ist die Grobwellen-Walzenhülse 36 den Kreis-Walzenhülsen 23, 31 entsprechend vorgesehen. Die Grobwellen-Walzenhülse 3 6 weist ferner den Kreis-Walzenhülsen 23, 31 entsprechende Aufnahmenuten 24, 25, radiale Gewindelöcher 29, 30 und eine Hilfs-Ausnehmung 28 auf.

Wie aus der umfangsseitigen Abwicklung der Außenfläche nach Figur 11 ersichtlich ist, weist die Grobwellen-Walzenhülse eine Außenstruktur in Form von mehreren (in diesem Falle vier) nebeneinanderliegenden sowie in Umfangsrichtung der Walzenhülse 36 verlaufende wellenlinienformige Konvex-Abschnitte 37 auf. Die wellenförmigen Konvex-Abschnitte 3 7 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, so dass zwischen ihnen wellenlinienformige Konkav-Abschnitte 38, d.h. Lücken, vorliegen.

Die aus Figuren 9 bis 11 ersichtliche Grobwellen-Walzenhülse ist in einem Zwischenabschnitt zwischen dem Mittelabschnitt der Walzen 3, 4 und einem Außenabschnitt der Walzen 3, 4 vorgesehen; hierbei sind pro Walze 3, 4 zwei längsseitig des Mittelabschnitts benachbart angeordnete Zwischenabschnitte vorgesehen, in denen jeweils drei Grobwellen-Walzenhülsen 36 angeordnet sind.

■ Gemäß dem anhand von Figur 1 erläuterten Prinzip des alternierenden Gegenüberliegens von Konvex- und Konkav-Abschnitten 10, 11 der gegenüberliegenden Walzen 3, 4 sind die Grobwellen-Walzenhülsen 3 6 derart axial versetzt zueinander gegenüberliegend angeordnet, dass die wellenförmigen Konvex-Abschnitte 37 der Grobwellen-Walzenhülsen 36 der oberen Walze zu den wellenförmigen Konkav-Abschnitten 3 8 der unteren Walze fluchten, und umgekehrt.

Aus den Figuren 12 bis 14 ist eine Walzenhülse 7, 8 in Form einer Feinwellen-Walzenhülse 39 dargestellt, die in den Außenabschnitten der Walzen 3, 4 vorgesehen ist. Die Feinwellen-Walzenhülse 39 ist hinsichtlich ihrer Außen-, Innen- und Längsabmessungen den Kreis-Walzenhülsen 23, 31 und den

Grobwellen-Walzenhülsen 36 entsprechend ausgebildet und weist ferner jenen Walzenhülsen 23, 31, 3 6 entsprechende Aufnahmenuten 24, 25, radiale Gewindelöcher 29, 3 0 und eine Hilfs-Ausnehmung 28 auf.

Wie aus der umfangsseitigen Abwicklung der Feinwellen-Walzenhülse 3 9 in Figur 14 ersichtlich ist, hat die Feinwellen-Walzenhülse 3 9 eine Außenstruktur in Form einer Mehrzahl (in diesem Falle acht) von in Umfangsrichtung der Feinwellen-Walzenhülse 3 9 verlaufende sowie in einem Abstand nebeneinander angeordnete wellenlinienförmige Konvex-Abschnitte 40. Somit liegen zwischen diesen wellenförmigen Konvex-Abschnitten 4 wellenförmige Konkav-Abschnitte 41, d.h. Lücken, vor.

Im Unterschied zu der Grobwellen-Walzenhülse 36 nach Figuren bis 10 weisen die wellenlinienförmigen Konvex- und Konkav-Abschnitte 40, 41 der Feinwellen-Walzenhülse 39 kleinere Amplituden und kleinere Perioden auf; sie sind ferner in einem kleineren Abstand zueinander angeordnet, wobei bei gleicher 0 Hülsenlänge doppelt so viele Konvex-Abschnitte 41 auf der Feinwellen-Walzenhülse 3 9 vorgesehen sind als auf der Grobwellen-Walzenhülse 36 nach Figuren 9 bis 11. Insgesamt sind auf der Feinwellen-Walzenhülse acht nebeneinanderliegende, wellenförmige Konvex-Abschnitte 40 vorgesehen, während bei der Grobwellen-Walzenhülse 3 6 vier nebeneinanderliegende, wellenförmige Konvex-Abschnitte 3 7 vorgesehen sind. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Wellenform der Konvex- und damit der Konkav-Abschnitte 37, 38, 40, 41 der Grob- und Feinwellen-Walzenhülsen 36, 39 einer Sinuswellenform.

Die Feinwellen-Walzenhülsen 3 9 sind entsprechend dem anhand von Figur 1 beschriebenen Prinzips des Gegenüberliegens von Konvex- und Konkav-Abschnitten 10, 11 derart auf den einander gegenüberliegenden Walzen 3, 4 zueinander ausgerichtet, dass die wellenförmigen Konvex-Abschnitte 40 der einen Walze 3, genau zu den wellenförmigen Konkav-Abschnitten 41 der jeweils anderen Walze 4, 3 fluchten.

Die Feinwellen-Walzenhülsen 3 9 sind in den Außenabschnitten der Walzen 3, 4 angeordnet, wobei pro Außenabschnitt drei dieser Feinwellen-Walzenhülsen nach Figuren 12 bis 14 vorgesehen sind.

In Figuren 15 bis 17 ist eine Walzenhülse 7, 8 in Form einer Feinwellen-Walzenhülse 42 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Diese Feinwellen-Walzenhülse 42 entspricht im Wesentlichen der aus Figuren 12 bis 14 ersichtlichen Feinwellen-Walzenhülse 39, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Die Feinwellen-Walzenhülse nach Figuren 15 bis 17 unterscheidet sich von jener nach Figuren 12 bis 14 dadurch, dass sie in etwa halb so lang ist und demnach mit nur der Hälfte an nebeneinanderliegenden, wellenförmigen Konvex-Abschnitten versehen ist wie die Feinwellen-Walzenhülse 3 9 nach Figuren bis 14.

Wie aus Figuren 10, 11, 13, 14, 16 und 17 ersichtlich ist, stehen die Wellenkämme jenes wellenförmigen Konvex-Abschnitts 37, 40, der an dem einen Längsende 2 6 der jeweiligen Wellen-Walze 36, 39, 42 angeordnet ist, axial ein wenig über den jeweiligen, rohrförmigen Hülsengrundkörper hinaus. Diese axial vorstehenden Wellenkämme greifen axial in die Wellentäler der vorausgehend angeordneten Wellen-Walzenhülse ein, wodurch der Axial-Abstand zwischen den wellenlinienförmigen Konvex-Abschnitten 37, 40 über die gesamten gleichartigen Wellen-Walzenhülsen hinweg gleichbleibend ist.

In Figur 18 ist eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte, zurechtgeschnittene Matratze 43 dargestellt, deren Längsenden 44, 45 derart zurecht zugeschnitten sind, daß die Länge L der Matratze kürzer, ist als die Länge der in Figur 2 dargestellten Walzen 3, 4, durch welche Walzenlänge die maximale Breite des Matratzenmaterialstrangs und damit die maximal mögliche Länge L der Matratze 43 bestimmt sind. Aus Figur 18 sind die in der Mitte der Matratze 43 mittels der

Kreis-Walzenhülsen 23, 31 ausgebildeten, aufeinanderfolgenden Kreisringmuster 46, die hieran außen angeschlossenen, mittels der Grobwellen-Walzenhülsen 3 6 ausgebildeten Grobwellenmuster 47 und die hieran außen angeschlossenen, mittels der
Feinwellen-Walzenhülsen 3 9 ausgebildeten Feinwellenmuster 48
ersichtlich.

Claims (9)

1. Vorrichtung (1) zur Herstellung einer oberflächenstrukturierten Matratze, mit einer langgestreckten Walze (3), die einen Mittelabschnitt, zwei jeweils seitlich an den Mittelabschnitt angrenzende Zwischenabschnitte und zwei jeweils seitlich an den jeweiligen Zwischenabschnitt angrenzende Außenabschnitte aufweist, wobei der Mittelabschnitt der Walze eine Außenstruktur in Form einer Mehrzahl von Kreisanordnungen (20) aufweist, die jeweils eine Mehrzahl von hervorstehenden, konzentrischen Kreislinien (21) mit zwischen den Kreislinien (21) vorliegenden Lücken aufweisen und die in Längsrichtung der Walze (3) sowie in Umfangsrichtung der Walze (3) in Reihe verteilt angeordnet sind, wobei der jeweilige Zwischenabschnitt und der jeweilige Außenabschnitt der Walze (3) eine Außenstruktur in Form mehrerer hervorstehender Wellenlinien (37, 40) haben, die bei zwischen den Wellenlinien (37, 40) vorliegenden Lücken nebeneinander angeordnet sind und in ihrer Längsrichtung in Umfangsrichtung der Walze (3) verlaufen, und wobei die Perioden und Amplituden der Wellenlinien (40) der Außenabschnitte kleiner sind als die der Wellenlinien (37) der Zwischenabschnitte.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner mit einer anderen langgestreckten Walze (4), die der einen Walze (3) gegenüberliegend sowie zu derselben parallel angeordnet ist und die der einen Walze (3) im wesentlichen entsprechend ausgebildet ist, wobei die andere Walze (4) gegenüber der einen Walze dahingehend verschieden ausgebildet ist sowie zu der einen Walze (3) derart ausgerichtet ist, dass beim Drehen der Walzen (3, 4) die Kreisanordnungen (20, 32) in den Mittelabschnitten der Walzen (3, 4) zum Gegenüberliegen kommen, wobei die hervorstehenden Kreislinien (21, 33) dieser dann gegenüberliegenden Kreisanordnungen (20, 32) der jeweiligen Walze (3, 4) zu den Lücken zwischen den hervorstehenden Kreislinien (21, 32) der jeweils anderen Walze (3, 4) fluchten, und die Wellenlinien (37, 40) der jeweiligen Walze (3, 4) zu den Lücken zwischen den Wellenlinien (37, 40) der jeweils anderen Walze (3, 4) fluchten, wodurch zwischen den Walzen (3, 4) hindurchgeführtes bandförmiges, elastisches Matratzenmaterial (12) alternierend von den hervorstehenden Kreislinien (21, 33) und Wellenlinien (37, 40) der Walzen (3, 4) in die zwischenliegenden Lücken der jeweiligen anderen Walzen (3, 4) gedrückt wird, und mit einer Schneidvorrichtung (15), die sich in Längsrichtung der Walzen (3, 4) erstreckt und die unmittelbar nach den Walzen (3, 4) sowie zwischen denselben angeordnet ist, so dass das zwischen den Walzen (3, 4) hindurchgeführte Bandmaterial (12) unter Ausbildung von zwei obenflächenstrukturierten Matratzensträngen (16, 18) stetig in Transportrichtung (A) des Matratzenmaterials (12) durchtrennt wird.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die jeweilige Walze (3, 4) eine Aufnahmewelle (5, 6) und eine auf derselben angeordnete Walzenhülse (7, 8) aufweist, auf welcher die zur Ausbildung der kreis- und wellenförmigen Oberflächenstrukturen der Matratze vorgesehene Außenstruktur in Form der hervorstehenden Kreislinien (21, 33) und Wellenlinien (37, 40) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die jeweilige Walze (3, 4) eine Aufnahmewelle (5, 6) und eine Mehrzahl von auf der Aufnahmewelle (5, 6) angeordneten Walzenhülsen (7, 8) aufweist, auf denen die zur Ausbildung der kreis- und wellenförmigen Oberflächenstrukturen der Matratze vorgesehene Außenstruktur in Form der hervorstehenden Kreislinien (21, 32) und Wellenlinien (37, 40) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei im Mittelabschnitt der Aufnahmewelle (5, 6) der jeweilige Walze (3, 4) eine Mehrzahl von Walzenhülsen (7, 8) vorgesehen ist, welche jeweils nur eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Reihe von Kreisanordnungen (20, 32) aufweist.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Walzenhülsen (7, 8) eine Länge von kleiner oder gleich 127 mm (5 inches) aufweisen.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei im Mittelabschnitt vier Walzenhülsen (7, 8) einer Länge von ca. 127 mm (5 inches), in den Zwischenabschnitten je drei Walzenhülsen (7, 8) einer Länge von ca. 127 mm (5 inches) und in den Außenabschnitten je drei Walzenhülsen (7, 8) einer Länge von ca. 127 mm (5 inches) sowie je eine Walzenhülse (7, 8) einer Länge von ca. 66 mm (2,6 inches) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Aufnahmewelle (5, 6) der jeweiligen Walze (3, 4) mit einer Feder versehen ist, die sich in Längsrichtung der Aufnahmewelle (5, 6) im wesentlichen über deren Gesamtlänge hinweg erstreckt, und wobei die jeweilige Walzenhülse (7, 8) mit einer der Feder zugeordneten Längsnut versehen ist, in welcher die Feder mit ihrem zugehörigen Abschnitt zur Drehmomentübertragung aufgenommen ist.

9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei in der jeweiligen Walzenhülse (7, 8) wenigstens ein radiales Durchgangs-Gewindeloch (29, 30) ausgebildet ist, in das eine Einstellschraube geschraubt ist, welche unter Festlegen der Walzenhülse (7, 8) an der Aufnahmewelle (5, 6) gegen diese drückbar ist.