DE2003082A1 - Federanordnung - Google Patents

Description

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DR: REINHOLD SCHMIDT DIPt.-WlRTSCH.-ING. HANSMANEl
S: SEBv HERRMANN ^"

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THERESIENSTRASSi» j 23*

HARBY HEHSHEY NORMAN STEPHEN BALISKI

Los Angeles, Kalifornien und Gardenaj Kalifornien

Venice Boulevard 11468 1118 West 14pth Place

"Federanordnung¹¹

Die^^ Erfindung befasst sich mit'Federanordrtungen, wie sie beispielsweise häufig bei der Konstruktion von Innenfedern, Matrassen, Polstermöbeln u.dgl. verwendet werden. Inbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbundene Federanordnung, bestehend aus in Reihe angeordneten Schraubenfedern, die aus einer fortlaufenden Länge eines DrAtes gebildet sind, wobei benachbarte Reihen durch Zick-Zack-Verbindungselemente aneinander befestigt sind.

Es gibt bereits sehr viele Federanordnungen, die sich für Matrazen, Innenfedern, Polstermöbel u .dgl, verwenden lassen. Obgleich diese Anordnungen verschiedenartigste Formen aufweisen, enthalten sie alle im allgemeinen Reihen von Schraubenfedern, oftmals sanduhrartig geformt und an Kopf und Fuß durch komplizierte DrahtverschiIngung miteinander verbunden.

Derartige bekannte Federanordnungen oder -abbauten unterschiedlicher Beschaffenheit, obgleich sie eine exakte Formgebung besitzen, weisen alle ähnliche Nachtelle auf. Zu diesen Nachteilen gehört vor allem die große Drahtmenge, die be

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wird , um die Schraubenfedern miteinander zu verbinden, und ferner die komplexe Form der Verbindungsschemata, die für diese Zwischenverbindungen benutzt werden. Beide Probleme tragen zu einer wesentlichen Steigerung der Kosten der Federanordnung bei, und zwar das erste durch das beim Gebrauch erforderliche zusätzliche Material und das zweite. Problem dadurch, daß es im Grunde genommen unmöglich ist, maschinelle Herstellungstechniken einzusetzen.

Ein weiterer typischer Nachteil der bekannten Federanordnungen ist in dem Mangel an ausreichender Auflagefläche zu fc sehen, mit der verhindert werden soll, daß dao Polster, der Be-™ zug und andere Materialien, die den Schraubenfedereinbau in einer Innenfeder oder einer Matraze umgeben, durchgepresst werden. In typischer Weise versuchte man dieses Problem dadurch zu lösen, indem man die Zahl der Schraubenfedern in der Anordnung vergrösserte oder die komplizierte Ausführung der Drahtbindung zwischen den Federn noch steigerte. Diese Lösungsversuche haben jedoch nur zu einer Erhöhung der Herstellungskosten der Federanordnung und zu einer weiteren Komplizierung ihres Aufbaues geführt.

Die bekannten Federanordnungen kennzeichnen sich aber auch noch durch ein weiteres Problem, das mit den oben bereits er-F wähnten Problemen in einem gewissen Zusammenhang steht. Zur Herstellung von Innenfedern oder Matrazen, die optimalen Komfort bieten, sind Schraubenfederanordnungen erforderlich, die stabil jedoch auch elastisch sind und eine nur geringfügige seitliche Auslenkung zeigen. Wenn also eine Person auf einer Matraze in Längsrichtung oder in der Ruhelage des Körpers liegt, dann sollten die Federn unter dieser Person weich genug sein, um sich an die Konturen des Körpers anzupassen, jedoch wiederum nicht so weich, daß die richtige orthopädische Abstützung des Körpers verlorengeht. Darüberhinaus sollten die Schrauben-

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federn zu beiden Seiten dieser Person nur minimal ausgelenkt werden und möglichst überhaupt nicht die Matraze einsinken lassen, so daß sie eine konkave Form annimmt, die der richtigen Ruhelage oder Abstützung des Körpers nicht förderlich ist. Desweiteren sollte die Matraze oder Innenfeder ruhig sein, d.h. frei von Geräuschen, hervorgerufen durch das Aneinanderreihen benachbarten Schraubenfedern oder Federverbindungen, wenn sie unter dem Gewicht einer Person, die auf der Federanordnung sitzt oder an ihr lehnt, zur Seite gebögen werden.

Um diese gewünschten Eigenschaften bezüglich der Festigkeit oder Steifigkeit in Verbindung mit gewünschter Elastizi- J tat oder gewünschtem Federungsvermögen, ferner minimale seitliche Auslenkung und geräuschlose Arbeitsweise zu erreichen, bedienen sich die bekannten Federanordnungen einer großen Anzahl von Schraubenfedern oder komplizierter Verbindungssysteme. Die Schraubenfedern sind in typischer Weise spulenförmig ausgebildet, wobei sie die Form einer Sanduhr zeigen, und zwar mit verhältnismässig großem Wicklungsdurchmesser am Kopf und Fuß, wodurch versucht wird, körperliche Berührung benachbarter Federn zu vermeiden und damit das Geräuschproblem zu lösen sowie auch die in der Anordnung verwendete Metalldrahtmenge zu verringern.

Die oben genannten Nachteile werden nun erfindungsgemäß " durch eine Federanordnung beseitigt, ^ei der die Schraubenfederreihen durch Zick-Zack-VerbindungiJelemente elastisch miteinander verbunden sind. Die erfindungsgemäße Federanordnung kennzeichnet sich in bezug auf die Drahtverwendung durch einen maximalen Wirkungsgrad, da bei ihr 50 % weniger Draht verwendet wird als bei den bekannten Federanordnungen. Darüberhinaus hat die neuartige Federanordnung auch verbesserte Betriebseigenschaften, beispielsweise minimale seitliche Auslenkung, Absorbierung des Geräusches, d s mit der körper-

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lichen Berührung awLschen benachbarten Schraubenfedern verbun-. den ist, eine große Oberflächenauflage zur Abstützung des Tuches j Polsters oder anderen Materials einer Matraze oder Innenfeder. Schliesslich eignet sich die erfindungsgemäßs Federanordnung auch gut für einen Zusammenbau mittels automatisierter, technischer Verfahren, wodurch ein maschineller Zusammenbau mit einem entsprechenden minimalen Kostenaufwand möglich ist.

Erfindungsgemäß wird also eine neuartige Federanordnung geschaffen, die aus mehreren Reihen schraubenförmig ,gewundener ^ Federn oder Schraubenfedern aufgebaut ist, wobei jede Reihe * aus einer einzelnen, ununterbrochenen Drahtlänge hergestellt ist. Die Schraubenfedern innerhalb einerReihe sollen die gleiche Wicklung haben, d.h. alls sollen entweder rechts gewickelt oder links gewickelt sein, gesehen von oben oder von unten. Die Schraubenfedern sind alle fluchtend ausgerichtet, wobei ihre Achsen im wesentlichen lotrecht zu der Oberseite und Unterseite der Anordnung liegen.

Innerhalb einer Reihe sind benachbarte Schraubenfedern durch planare, im wesentlichen Z-förmige Zwischenverbindungsabschnitte verbunden, wobei abwechselnde Abschnitte an entgegengesetztai Enden der Schraubenfedern angeordnet sind. D.h., wenn ψ der Z-förmige Drahtabschnitt, der die erste und die zweite Schraubenfeder in etaer Reihe verbindet, in der Ebene der oberen Anordnungsoberfläche angeordnet ist, dann liegt der Z-förmige Drahtabschnitt, der die zweite und die dritte Schraubenfeder in der Reihe miteinander verbindet, in der Ebene der unteren Anordnungsoberfläche. Ferner sind wechselweise aufeinanderfolgende Schraubenfedern in jeder Reihe versetzt angeordnet. Das heißt, die Achsen der wechselweise aufeinanderfolgenden Schraubenfedern liegen in einer ersten Ebene lotrecht zu den oberen und unteren Anordnungsoberflächen, während die Achsen der dazwischenliegenden Schraubenfedern in

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einer zweiten Ebene parallel zuder ersten Ebene, jedoch verschoben oder versetzt zu dieser, angeordnet sind.

In der Federanordnung sind benachbarte Schräubenfederreihen neuartiger Foringebung, wie sie gerade beschrieben wurde, mit Hilfe neuartiger Zick-sZack-Verbindungselemente miteinander verbunden. Jedes dieser Verbindungselemente besteht aus einer einzelnen, ununterbrochenenDrahtlänge_f die Zick-Zack-fÖrmig / gebogenist, Die Biegungen oder Bögen der Zick-ZaGkr-Verbindungselemente sind um Teile der Z-fÖrmigen Schraubenfederspulenverbindungsabschnitte geschlungen, so daß zwischen ihnenneuartige Gelenkku|)plungen geschaffen werden. Derartige Zick-Zack-Verbindüngselemente befinden sich sowohl in der Ebene der oberen als auch der unteren Oberflache der Federanordnung. Die Zick-Zack-Velrbindungselemente und die Z-fÖrmigen Abschnitte bilden zusammen eine maximale Oberflächenauflage für die Abstützung des Polotersy Tuches u.dgl.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schraubenfedern benachbarter Reihen entgegengesetzt gewickelt. D.h. alle Schraubenfedern in den wechselweise aufeinanderfolgenden Reihen sind rechts-gewickelt, während alle Schraubenfedern in den dazwischenliegenden Reihen links-gewickelt sind. Einzelne oder doppelte Elnfassungs- oder Randdrähte bilden den Außenumfang der oberen und unteren Federanordnungsoberflächen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, eine verbesserte Federanordnung bzw, einen verbesserten Federaufbau zu schaffen, bei dem eine Reihe miteinander verbundener Schraubenfedern aus einem einzelnen, ununterbrochenen Drahtstück geformt ist und die Drahtabschnitte, die benachbarte Schraubenfedern miteinander verbinden, im wesentlichen Z-förmig ausgebildet sind.

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Desweiteren soll erfindungsgemäß eine vereinfachte Verbindungsanordnung für die Schraubenfedern eines Pederaufbaues geschaffen werden und es sollen Reihen links-gewickelter oder linksgängiger Schraubenfedern Verwendung finden, die sich mit Reihen rechtsgängiger Schraubenfedern abwechseln, wobei diese Reihen auf einfache Weise durch Zick-Zack-Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Verbindung benachbarter Schraubenfederreihen soll durch Kreuzungselemente erfolgen, die an jedem Verbindungspunkt eine Gelenkkupplung schaffen.

Desweiteren soll sich die neuartige Federanordnung durch maximalen Wirkungsgrad bezüglich der verwendeten Drahtmenge auszeichnen und eine neuartige Reihenform benutzen, bei der benachbarte Schraubenfedern durch Z-förmige Kreuzungselemente wirkungsvoll verbunden sind, um dadurch zwischen den Schraubenfedern Vierpunkteverbindungen zu schaffen. Die Federanordnung soll verbesserte Belastungseigenschaften aufweisen, wozu eine minimale seitliche Auslenkung bei durch die Zick-Zack-Verbindungselemente zwischen den Schraubenfedern erzeugter seitlicher Biegung gehört. Ein weiteres Kennzeichen der erfindungsgemäßen Schraubenanordnung soll die optimale Geräuscharmut sein, die dadurch erreicht wird, daß die in einer Reihe benachbarten Schraubenfedern mittels integraler Z-förmiger Drahtverbindungsabschnitte voneinander getrennt gehalten werden, und ferner dadurch, daß zwischen den Schraubenfedern benachbarter Reihen eine Gelenkkupplung geschaffen wird.

Schliesslich soll sich die erfindungsgemäße Federanordnung mit Hilfe automatischer Fertigungsverfahren herstellen lassen und dennoch ein Minimum an Drahtmenge benötigen und ein Maximum an Oberflächenauflage zur Abstützung der Polster, des Tuches oder Stoffes und anderer Materialien schaffen.

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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind In den Zeichnungen.,: 'auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargesteilt. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Innenfedereinheit, aus der die gestaffelte oder versetzte Anordnung von in jeder Reihe aufeinanderfolgender Schraubenfedern ersichtlich ist,

Figur 2 eine Draufsicht in Richtung der Linie 2-2 in Fig.l, aus der ebenfalls die gestaffelte Anordnung der Schraubenfedern in jeder Reihe sowie die Z-förmigen Drahtabschnitte, die jedes Schraubenfederpaar verbinden und die Zick-Zack-Verbindungselemente ersichtlich sind, die die benachbarten Schraubenfeder- g reihen aneinander-kuppeln,

Figur J eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Teiles einer Schraubenfederreihe und eines Z ick— Zack-Verbindungselementes,

. Figur 4 eine Teildraufsicht, ähnlich der Ansicht von Fig.2, jedoch vergrössert und längs der Linie k-k in Figur 1 ,zum Teil geschnitten, aus der die ^odenseitigen,Z-förmigen Verbindungsabschnitte und die Zici-Zack-Verbindungselemente ersichtlich sind, wobei die kopfreitigen, Z-förmigen Verbindungsabschnitte gestrichelt dargestellt sind,um ihre versetzte. Anordnung zu verdeutlichen,

Figur 5 eine Stirnansicht'längs der Linie 5-5 in Figur 2 ! und in einem vergrösserten Maßstab, aus der die paarweise Anordnung der Schraubenfedern ersieht, ich ist,

Figur 6 eine der Figur 2 entsprechende, jedoch vergrößerte Teildraufsicht, .

Figur 7 eine vergrösserte, perspektivische Teilansicht der Zick-Zäck-Verbindungselemente,

Figur 8 eine vergrösserte Schnittansicht längs der Linie 8-8 in Figur 7,

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Figur 9 eine schematische Draufsicht, bei der jedes Schraubenfederpaar in jeder Reihe durch Zeigerlinien gekennzeichnet ist, die Fortsetzungen der Z-förmigen Sehraubenfederverbindungsabschnitte bilden,

Figur 10 eine schematische Aufrissansicht längs der Linie 10-10 in Figur 9, die die einheitlichen Belastungswirkungen in seitlicher Richtung innerhalb jeder Reihe zeigt,

Figur 11 eine schematische Aufrissansicht längs der Linie 11-11 in Figur 9, die die verteilten Belastungswirkungen in der Längsrichtung zeigt,

Figur 12 eine Teildraufsicht auf eine bevorzugte Doppelranddrahtausführung der neuartigen Federanordnung,

Figur 13 eine vergrösserte Schnittansicht längs der Linie 13-13 in Figur 12 und

Figur 14 eine vergrösserte Schnittansicht längs der Linie 14-14 in Figur 12.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Innenfedereinheit 20 dargestellt, bei der die neuartige Federanordnung Verwendung findet. Die obere Oberfläche 21 der Innenfeder 20 weist einen etwa rechteckfö'rmigen Umfang, gebildet durch den Randdraht 22, auf, während die untere Oberfläche 23 der Innenfeder 20 einen in ähnlicher Weise rechteckförmigen Umfang besitzt, der von dem Randdraht 24 begrenzt wird.

Die Innenfeder 20 enthält mehrere Reihen 25 rechtsgäng.ger Schraubenfedern, die sich mit mehreren BaL he η 26 linksgängiger Schraubenfedern abwechseln. Wie am besten aus den Figren 2, 3 und 5 ersichtlich ist, besteht jede Reihe 25 der rechtsgängigen Schraubenfedern aus einer ununterbrochenen Länge eines Drahtes. Der Draht ist so^ewiekelt, daß er mehrere mit Abstand getrennte Schraubenfederpaare 27 bildet, die durch im wesentlichen Z-fbrmige Drahtabschnitte 28 miteinander ver-

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bunden sind, welche in der EMne der oberen Innenfederober-' fläche 2i liegen. Die Örahtabschnitte i,9, die die benachbarten Schraubenfederpaare 27 jQiitoinanäer verbinden, sind ebenfalls im wesentlichen Z-iörmig ausgebildet und liegen in der Ebene der unteren Inrienfederoberflache 23.

Wie den Figuren 1, 2 und 3entnommen werden kann, weist jedes Sehraubenfederpaar 2? eine erste, rechtsgängige Schraubenfeder 27a auf ,die gegenüber einer zweiten, rechtsgängigen Schraubenfeder 27b versetzt angeordnet ist, welche die gleiche Anzahl Windungen hat wie die Schraubenfeder 27a, Somit liegen die Achsen der SchraubenfOdern 27a in einer Ebene, die parallel zu einer zweiten Ebene verläuft, in der die Achsen der versetzten Schraubenfedern 27b liegen, wobei die erste Ebene jedoch mit Abstand neben der zweiten angeordnet ist. Wie sich aus Figur 2 und 5 ergibt, besitzen die Achsen der benachbarten Schraubenfedern 27a und 27b einen gleichen Abstand voneinander, wobei sie im wesentlichen lotrecht zu den oberen und unteren Oberflächen 21 und 23 der Innenfedereinheit 20 verlaufen.

Obgleich bei dieser Darstellung die Schraubenfedern 27a und 27b mit nur annähernd zwei Windungen oder Wicklungen versehen sind, ist diese Zahl nicht wesentlich. Somit könnte auch

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eine größere oder kleinere Windungszahl verwendet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Zugfestigkeit des Drahtes und der Art und Weise,in der die Schraubenfedern ausgebildet sind, so daß eine Federkraft entsteht, die dem jeweiligen Anwendungsfall angemessen ist. Wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, verhindert die in der neuartigen Innenfedermatraze 20 verwendete Verbindungstechnik , daß sich benachbarto Schraubenfedern aneinander reiben^ wenn sie zusammengedrückt werden, und zwar auch dann, wenn sie keine 3anduhrförmige Gestalt haben. Somit lassen sich vielfältige Formen verwenden,

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beispielsweise eine Stundenglas- oder Sanduhrform oder sogar das Gegenteil davon, nämlich eine ausgebauchte Topfform, wobei jedoch grundsätzlich die hier dargestellte, zylindrische Form aus Gründen der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Herstellung und Anordnung bevorzugt wird.

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Jeder abwechselnd vorhandene Reihe 26 ist ihrer Form/mit

der benachbarten Reihe 25 identisch, wobei jedoch jede Schraubenfeder in der Reihe 26 linksgängig ist. So ist also eine typische Reihe 26 aus einer ununterbrochenen Drahtlänge hergestellt, die zu Schraubenfederpaaren 30 gewickelt ist, wobei jedes Federpaar aus den Spulen 30a und 30b besteht, die durch einen im wesentlichen Z-förmigen Drahtabschnitt 31, der in der Ebene der oberen Innenfederoberflache 21 liegt, miteinander verbunden sind. Benachbarte Schraubenfederpaare 30 werden durch im wesentlichen Z-förmige Abschnitte des in Figur 2 gestrichelt dargestellten Drahtes 32 verbunden, der im allgemeinen in der Ebene dor unteren Innenfederoberflache 23 liegt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den Achsen benachbarter Schraubenfedern in einer Reihe 25 im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Achsen bonachbarter Schraubenfedern in einer Reihe 26. ' Soll desweiteren ein Schraubenfederpaar in Reihe 25 in der Ebene der oberen Innenoberfläche 21 verbunden werden, so wird das benachbarto Schraubenfoderpaar in Reihe 26 in der Ebene der unteren Innonfederoberflache 23 verbunden. Dies ist Figur deutlich zu entnehmen, wo in Reihe 25' in typischer Weise benachbarte Schraubenfedern 2Ti¹ und 27b¹ durch einen Z-förmigen Drahtabschnitt 28', der in der oboron Innenfederoberflache 21 liegt, miteinander verbunden sind. Bei dem benachbarten Schraubenfederpaar in Reihe 26' sind dio Schraubenfedern 30a¹ und 30b¹ durch einen Z-förmigti Drahtabschnitt 32·, der in der Ebe-

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ne der unteren Innenfederoberflache 23 liegt, miteinander verbunden. Dieses wechselseitige Muster oder System wiederholt sich über die ganze Innenfedereinheit 20, Ferner geht aus Figur 2 hervor, daß bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform die Achsen aller Schraubenfedern in derselben Zeile in einer gemeinsamen Ebene liegen, die lotrecht zur Richtung der Reihen 25 und 26 verläuft.

Desweiteren ist Figur 2 zu entnehmen, daß die Kopf- und Bodenteile jedes Z-förmigen Verbindungsabsehnittes 28, 29, 30 und 31 in den Zeilenebenen liegen, die von den Achsen benachbarter Schraubenfedern innerhalb derselben Zeile gebildet werden. Somit entspricht die "Höhe" jedes Z-förmi- « gen Verbindungsabsehnittes dem Zwischenzeilenabstand der Schraubenfedern in der Innenfedereinheit 20.

Jede Reihe 25 rechtsgängiger Schraubenfedern steht durch Zick-Zack-Verbindungselemente 33 (siehe Figur 3) mit der benachbarten Reihe oder den benachbarten Reihen 26 linksgängiger Schraubenfedern in Verbindung. Ein erster Satz Zick-Zack-Verbindungselemente, hier mit 33a bezeichnetest in der Ebene der oberen Innenfederoberflache 21 angeordnet (siehe Figuren 2 und 7), so daß keiner der oberen Z-förmigen Verbindungsabschnitte 28 und 31 aneinander gekoppelt ist. Ein zweiter Satz Zick-Zack-Verbindungselemen- ( te, der hier mit 33b bezeichnet ist (siehe Figur 4), liegt in der Ebene der unteren Innerfederi Verflache 23 und dient zur Verbindung der Teile der unteren Z-förmigen Verbindungsabschnitte 29 und 32. Wie aus der Ansicht von Figur hervorgeht, sind die Länge jedes Schenkels des Zick-Zack-Verbindungselementes 33 und die Winkel zwischen diesen Schenkeln so gewählt ., daß der Abstand zwischen jedem sechsten Punkt oder jeder sechsten Biegung gleich der doppelten Länge des Zwischenzeilenabstandes der Innenfeder

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20 ist. Somit entspricht der Abstand zwischen den Biegungen 34 und 35 des typischen Zick-Zack-Verbindungselementes 33a' der doppelten Höhe des typischen Z-förmigen Verbindungsabschnittes 31.

Die Art und Weise, in der die Zick-Zack-Verbindungselemente 33 an den Schraubenfederreihen 25 und 26 angebracht sind, ist am besten aus den Figuren 6, 7 und 8 ersichtlich. Aus Figur 6 geht hervor, daß, gesehen in Draufsicht, jeder Z-förmige Verbindungsabschnitt 28 eine etwa rechteckige Fläche begrenzt, die ein erstes Paar freier, in diagonaler Richtung gegenüberliegender Ecken 28a aufweist und ein zweites Paar diagonal gegenüberliegender Ecken 28b, wo der Verbindungsabschnitt mit dem Schraubenfederpaar 27 verbunden ist. In ähnlicher Weise bildet jeder Z-fö'rmige Verbindungsabschnitt 31 eine etwa rechteckige Fläche, die ein erstes Paar diagonal gegenüberliegender, freier Ecken 31a und ein zweites Paar diagonal gegenüberliegender Ecken 31b aufweist, wo die Verbindung mit dem Spulenpaar 30 vorhanden ist. In gleicher Weise hat jeder untere, Z-förmige Verbindungsabschnitt 29 ein erstes Paar diagonal gegenüberliegender,freier Ecken 29a und ein zweites Paar diagonal gegenüberliegender Ecken 29b, an denen die Verbindung mit dem Spulenpaar 27 vorhanden ist. Obgleich nicht im einzelnen dargestellt, bildet jeder untere, Z-förmige Verbindungsabschnitt 32 eine ähnliche rechteckförmige Zone bzw. Fläche.

Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, wiederholt sich das Verbindungsschema oder -Muster alle sechs Biegungen des Zick-Zack-Verbindungsolementes 33. So ist die erste Biegung hi an die Ecke 31b eines typischen, Z-förmigen Verbindungsabschnittes 31 angeschlossen, der in der Reihe 26 liegt. Die zweite Biegung k2 liegt frei, steht also mit keinem Schraubenfederpaar in Verbindung. Die dritte Biegung ky ist mit der

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freien Ecke 3ia desselben Z-förmigenVerbindungsabschnittes 31 angeschlossen, an der auch die Biegung 41 befestigt ist. Die vierte Biegung 44 steht mit der Ecke 28b des Z-förmigen Verbindungsabschnittes 28 in Reihe 25 in Verbindung. Es wird darauf hingewiesen, daßdie Biegungen 43 und 44 auf diese Weise zu Schraubenfedern gehören, die in benachbarten Reihen liegen, jedoch in derselben Zeile. Die fünfte Biegung 45 des Zick-Zack^Verblndüngselementes 33 liegt ebenfalls frei, da sie an kein Schraubenfederpaar angeschlossen ist. Die sechste Biegung 46 steht mit dem freiliegenden Ende 28a desselben Z-förmigen" Verbindungsabschnittes 28 in Verbindung, an dem ä die Biegung 44 befestigt ist. Dieses Verbindungsschema wiederholt sieh natürlich bei jedem Zick-Zack-Verbindungselement 33a, das in der Ebene der oberen Innenfederbberflache 21 liegt, sowie bei jedem Zick-Zack-Verbindungselement 33b,(siehe Fig.7), das in der Ebene der unteren Innenfederoberflache 23 liegt.

Die Art und Weise, in der jede Biegung des Zick-Zack-rVerbindungselementesν -.33 an einem^ Teil der Schraubenfederreihe 25 oder 26 angebracht ist, geht am besten aus den Figuren 7 und Shervor. Hier ist ersichtlich, daß die Biegung 44 des Zick-Zack-Verbindungselementes 33a an der Ecke 28b des Z-förmigen Verbindungsabschnittes 28 durch bloßes Umschlingen des Scheitels 36 des die Biegung 44 bildenden Drahtes um den "

.erfolgt

Draht abschnitt 37/, der die Ecke 28b bildet. Eine solche Verbindung ist einfach herzustellen, erfordert kein wirkliches Verdrillen oder Verdrehen des Verbindungsdrahtes um den die Schraubenfedern bildenden Draht. Darüberhinaus gestattet eine derartige Verbindung, daß sich der Schraubenfederdrahtabschnitt 37 in der Schlinge 36 dreht. Sollte also die Schraubenfeder 27a zusammengedrückt werden, dann werden die Schuko! 38 und 39 des Zick-Zack-Verbindungselementes 33 abwärtsgewinkelt, verursachen jedoch keine Desorientierung der Schraubenfeder

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27a, weil der Schraubenfederdraht 37 sich frei in der Schiingenverbindung an der Biegung 44 drehen kann.

Die Drehfreiheit an den Verbindungsstellen zwischen den Biegungen der Zick-Zack-Verbindungselemente 33 und den Ecken der Z-fönnigen Verbindungsabschnitte 28, 29, 31 und 32 stellt nur ein vorteilhaftes Merkmal der neuartigen Federanordnung dar und ermöglicht ein verhältnismässig unabhängiges Zusammendrücken der einzelnen Schraubenfedern. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, wird eine zusätzliche Bewegungsfreiheit dadurch geschaffen, daß dann, wenn eine typische Schraubenfeder 30b" zusammengedrückt wird, die benachbarte, nicht verbundene Biegung 47 des Zick-Zack-Verbindungselementes sich frei verschieben kann, beispielsweise in die bei 47' in Figur 6 gezeigte Stellung. Zusätzlich zu dieser Verschiebung kann sich das Zick-Zack-Verbindungselement frei neben der Biegung 47 verdrillen oder verbiegen sowie um benachbarte, verbundene Biegungen 48 und 49 drehen. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die Schraubenfeder 30b" zusammengedrückt wird, selbst der Z-förmige Verbindungsabschnitt 31 in der Lage ist, sich flexibel zu verhalten, zu biegen oder zu verdrillen, und zwar insbesondere an den Ecken 31a^M, so daß die Ebene des Z in bezug auf die Ebene der oberen Innenfederoberflache 21 im Winkel verschoben wird.

Aus dem oben beschriebenen wird deutlich, daß die einheitlichen Belastungswirkungen in seitlicher Richtung innerhalb jeder Reihe 25 oder 26 der Innenfedereinheit 20 etwas von den verteilten Balastungswirkungen in Längs- oder Spalteinrichtung abweichen. Diese Belastungswirkungen sind schematisch in den Figuren 9, 10 und 11 dargestellt, wobei jedes S_chraubenfederpaar einer ununterbrochenen Reihe Schraubenfedern durch rechteckförmige Blocklinien verkörpert wird (die die Linien der

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Z-förmig«n Verbindung sal) schnitte vervollständigen. Bel Be^- t.rachtung der letztgenannten Figuren sollte daran gedacht werden, daß die Körperruherichtung einer Person, die sich an der Innenfeder 10 anlehnt, normalerweise in Längs- oder Zeilenrichtung verläuft. Wie aus Figur 9 ersichtlich ist, stellt jeder Block 50 den Grundriss des typischen, oberen, Z-föraigen Verbindungsabschnittes 28' in der Schraubenfederreihe 25 dar. In gleicher Weise stellt jeder Block 51 den Grundriss eines typischen, oberen, Z-förmigen Verbindungsabschnittes 31 in der Schraubenfederreihe 26 dar.

Aus der schematischen Darstellung von Figur IO ist zu ent- J nehmen, daß dann, wenn ein typisches Schraubenfederpaar, das bei 51 gestrichelt gezeichnet ist, von oben belastet wird,, wie" durch den Pfeil L angedeutet, die belasteten Schraubenfedern zusaiamengedrückt werden, wobei der Z-förmige Verbindungsabschnitt 31 nach unten in die in Figur IO bei 51^f gezeigte Lage gepresst wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß benachbarte Schraubenfederpaare in derselben Reihe 26, dargestellt durch die Blöcke 51a in Figur 10, im wesentlichen unverschoben. bleiben, also ihre Lage beibehalten. D.h., in seitlicher Richtung sind die Schrabenfederpaare, aus denen sich eine typische Reihe Innenfedereinheiten 20 zusammensetzt, im wesentlichen unabhängig zusammendrückbar, wobei eine nur geringe oder gar,keine Verschiebung der benachbarten Schrauben- ' federpaare erfolgt, wenn ein einheitliches Schraubenfederpaar belastet wird.

Wie aus der schematischen Darstellung von Figur 11 hervorgeht, ist in der Längs- oder Körperruherichtung einer Innenfedereinheit 20 eine verteilte Belastungswirkung zu verzeichnen. Wenn also ein typisches Schraubenfederpaar in Reihe 26 von oben beiästet wird, wie dies durch den Pfeil L in Figur Ii angedeutet ist, so wird der entsprechende obere, Z-förmige

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Verbindungsabschnitt aus der bei 51 gestrichelt gezeichneten Lage in die bei 51^f dargestellte Lage verschoben. Diese durch die benachbarten Schenkel der Zick-Zack-Verbindungselemente 33a übertragene Verschiebung neigt dazu, die benachbarten Schraubenfedern in derselben Zeile aus der in Figr 11 bei 50 gestrichelt gezeichneten Lage im Winkel etwas in die winkelmässig verschobene, mit 50' bezeichnete Lage zu bewegen. Es wird darauf hingewiesen, daß diese verteilte Belastungswirkung in Längsrichtung minimal ist und daß die Schraubenfedern zwei Reihen von den belasteten Schraubenfederpaaren entfernt im wesentlichen ungestört bleiben, wie dies durch die mit 51b fß in Figur 11 bezeichneten Blöcke angedeutet ist.

Somit schaffen die Seiten- und Längsbelastungseigenschaften der neuartigen Federanordnung eine Innenfeder die außerordentliche Bequemlichkeit bietet. Darüberhinaus lässt sich die einfache Formgebung der neuartigen Federanordnung mechanisch leicht herstellen, wodurch eine Fabrikation der Federanordnungen mit minimalem Aufwand an Handarbeit möglich ist. Da ferner jede Reihe Schraubenfedern aus einem einzelnen, ununterbrochenen Draht geformt wird, lassen sich die Reihen durch Maschinen vollständig kontinuierlich herstellen. In dieser Hinsicht könnte ein Reihenpaar, lie eine Reihe rechtst gängig, die andere linksgängig, normalerweise gleichzeitig auf querkompensierten Maschinen hergestellt werden, um dadurch benachbarte Schraubenfedersätze zu erzeugen, die gleiche Kompressionseigenschaften aufweison, jedoch entgegengesetzt gewickelt sind. Ferner bieten die Z-förraigon Schraubenfeder Verbindungsabschnitte und die Zick-Zack-Verbindungselemente gemeinsam ein Maximum an Oberflächenauflage, und zwar sowohl am Kopf als auch am Boden der neuartigen Federanordnung, wodurch die Wahrscheinlichkeit, daß das Polster, der Bezugsstoff oder ein ähnliches Material eich in das Innere der Innenfedereinheit hineindruckt, auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

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In den Figuren 12$ 13 und 14 ist eine andere Ausführungsforö der heuartigen Federanordnung dargestellt* Bei dieser Ausführungsform wird eine bevorzugte Doppelranddrahtausbildung verwendet, die den -Zusammenhalt der rechteckigen Struktur der Randänordnung erheblich verstärkt und zu einer '!Vereinfachung, der Befestigung dqr Schraubenfederreihenenden an dem Innenfeder rand führt,

Wieι avis Figur 12 ersichtlich ist, ist die obere Oberfläche der Innenfedereinheit2O^r von einem äußeren Randdraht 52 umgeben, der in typischer Weise der Federanordnung eine Rechteckform verleiht. Ein innerer Handdraht 53 läuft dem äußeren Randdraht 52 parallel und liegt ebenfalls in der oberen Oberfläche der Innenfedereinheit 20'. Der Abstand zwischen den Randdrähten 52 und 53 beträgt annähernd die Hälfte des maximalen Sehraubenfederdurchnessers einer typischen Schraubenfeder, wie sie in der Innenfeder 20' Verwendung findet. Ein Zick-Zack-Verbindungseleinent 5^» bestehend aus einem ununterbrochenen Stück Draht, dient dazu, die Randdrähte 52 und 53 untereinander in unveränderlicher, paralleler Lage zu halten, dh. dieses Verbindungselement schafft einen fachwerkähnlichen, steifen Rahmen zwischen den beiden Grenzdrähten, um sie zusammenzuhalten, während es gleichzeitig dazu dient, die Enden der Schraubenfederreihen 25 und 26 an den Randdrähten zu befestigen.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, liegt der letzte Z-förmige Verbindungsabschnitt in jeder Reihe 25 In der Ebene der oberen Innenfederoberfläche 21., während der letzte Z-förmlge Verbindungsabschnitt 32 jeder Reihe 26 in der Ebene der unteren Innenfederoberfläche 23 angeordnet ist. Die Doppelranddrahtausführung von Figur 12 bedient sich nun des Vorteiles

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dieser wechselnden Schraubenfederform. So ist jeder letzte Z-föraige Verbindungsabschnitt 28 in Reihe 25 an den inneren Banddraht 53 angebracht. Das Ende der letzten Schraubenfeder 30a" an dem Ende der Reihe 26 ist dann, wie aus Figur 12 ersichtlich, zwischen den Randdrähten 52 und 53 befestigt. Es wird darauf^iingewiesen, daß dieses Ende dem Drahtabschnitt entspricht, aus dem ein Z-förmiger Verbindungsabschnitt 31 geformt würde, wenn die Schraubenfederreihe 26 länger wäre.

Die Art und Weise, in der die Schraubenfeder an den Randdrähten 52 und 53 angebracht ist, lässt sich aus den Figren ^ 12, 13 und Ik ersehen. Es wird darauf hingewiesen, daß eine erste Biegung 61 des Zick-Zack-Verbindungselementes 54 über den äußeren Randdraht 52 geschlungen ist. Die zweite Biegung

62 des Zick-Zack-Verbindungselementes 5k ist über den inneren Randdraht 53 geschlungen sowie über einen Teil des Z-förraigen Verbindungsabschnittes 28, der sich annähernd in der Mitte zwischen den Ecken 28a und 28b befindet. Die dritte Biegung

63 ist über den äußeren Randdraht 52 geschlungen, während

die vierte Biegung Sh über den inneren Randdraht 53 geschlun- " gen ist.

Die fünfte, sechst und siebte Biegung 65, 66 und 67 des Zick-Zaek-förmigen Vorbindungselementes $k werden zur Befestigung des Endes der Reihe 26 an den Randerähten 52 und verwendet. Wie aus Figur 12 ersichtlich ist, ist die Biegung 66 über dtfcn inneren Randdraht 53 sowie über den Drahtabschnitt 31 geschlungen, der annähernd in dor Mitte zwischen den Ecken 31a und 31b liegt. Die Biegungen 65 und 67 sind jede sowohl über den äußeren Randdraht 52 als auch über den Drahtabschnitt 31 neben den entsprechenden Ecken 31a und 3ib geschlungen. Schliesslich ist die achte Biegung 68 des Zick-Zack-förmigen Verbindungseleaentes 5k über den inneren Randdraht 53 geschlu»-

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gen. Natürlich wiederholt sich dieses Verbindungsschema oder -Muster nei den folgenden Schraubeniederreihen 25 und 26.

Obgleich in Figur. 12 nicht dargestellt, ist die untere Oberfläche der Innenfedereinheit 20^f in ähnlicher Weise mit einem Paar mit Abstand paralleler Randdrähte versehen. Natürlich ist der Z-fb'rmige Verbindungs'abschnitt 32 der Reihen 26 mit dem inneren Randdraht auf der unteren Oberfläche der Innenfedereinheit 20' verbunden, .

Somit ergibt sich, daß die doppelten Randdrähte 52 und 53 iv einheitlicher ¥_eise aneinander befestigt sind, und es versteht sich, daß dadurch ein verbesserter Zusammenhalt des Aufbaues erreicht wird, wodurch das Problem des nicht gleichförmigen Durchhanges ata Rand oder an der Kante im wesentlichen beseitigt wird, unfi zwar insbesondere in Verbindung mit der Randträger- oder Rancldrahtauslenljungswirkung, die im allgemeinen auftritt, wenn das Polster oder der Bezug eng um die Innenfederränder geschlagen oder gezogen ist.

Abänderungen der hier beschrieben Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind denkbar. So kann beispielsweise die freiliegende oder unverbundene Biegung des Zick-Zack-förmigen Verbindungselementes, wie sie beispielsweise bei 42, 45 und 47 in Figur 6 zu sehen sind, eine andere Form als die hier vorzugsweise beschriebet Form aufweisen, braucht also nicht ein einzelner, zugespitzte! Bogen zu sein, sondern kann beispielsweise aus mehreren kurzen, zurücklaufenden Bögen bestehen, die nebeneinander angeordnet sind, jedoch auch eine durch Schwänze gekennzeichnete Form aufweisen usw., solange ein freistehender Teil für die Auslenkung vorgesehen wird, wie sie oben beschrieben wurde.

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Claims (1)

1. Patentanneldunp;; "Federanordnung"

   PATEHTANS PRÜCHE

   ML?) Federanordnung, gekennzeichnet durch Paare rait Abstand getrennter Schraubenfedern (27, 30), die an den einen Ende niteinander verbunden sind und aus einer ununterbrochenen Draht· länge geformt sind, wobei die die Schraubenfedern untereinander verbindenden Brahtabsohnitte (28, 29, 31, 32) in wesentlichen Z-förnig ausgebildet und in einer ersten Ebene (2l) angeordnet sind, die etwa lotrecht zu den Schraubenfedern an deren einen Ende liegt.

   2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schraubenfedern gleichgängig sind, und daß die Achsen der Schraubenfedern in wesentlichen parallel zueinander und lotrecht zu der ersten Ebne (21) verlaufen.

   3. Federanordnung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch eine Reihe (25, 26) Schraubenfedern, die aus einem einzigen, un-

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   BAD ORIGINAL

   unterbrochenen Drahtstück geformt ist und aus mehreren Schraubenfederpaaren (27, 30)Gesteht, wobei jeder Drahtabschnitt (28, 29, 31, 32), der die benachbarten Schraubenfederpaare an deren anderem Ende verbindet _r im wesentlichen Z-förmig ausgebildet und in einer zweiten Ebene (23) angeordnet ist, die etwa iotrecht zu den Schraubenfedern liegt.

   4» Federanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heihe (25, 26) aus η oder η + l/2 Schraubenfederpaaren (27, 3Ö) besteht, wobei η eine ganze Zähl ist.

   5. Federanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, | daß die Z-fÖrmigen Drahtabschnitte im wesentlichen planar sind und wechselweise an entgegengesetzten Enden der Schraubenfedern angeordnet sind.

   6«Federanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der wechselweise aufeinanderfolgenden Federn einer Heihe (25, 26) in einer dritten Ebene liegen, und daß die Achsen der anderen Schraubenfedern in dieser Reihe in einer vierten Ebene angeordnet sind, die parallel zu der dritten Ebene liegt, jedoch gegenüber dieser verschoben ist.

   7. Federanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schraubenfeder in der gleichen Wicklungsrichtung gewickelt ist.

   8. Federanordnung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch wenigstens zwei getrennte, parallele Reihen (25, 26) von Schraubenfedern.

   9* Federanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schraubenfedern abwechselnd aufeinanderfolgender Reihen / ^v gewickelt

   (25, 26) entgegengesetzt/sind.

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   10. Federanordnung nach Anspruch 8 mit Mitteln zur Verbindung mehrerer Schraubenfederreihen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel aus Sick-Zack-föriaigen, ununterbrochenen Drahtlängen (33) bestehen, deren Biegungen (34, 35, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) an den Z-förmigen Abschnitten (28, 29, 31^ 32) gelenkig angebracht sind.

   11. Federanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen jeder sechsten Biegung des Zick-Zackförmigen Drahtes (33) annähernd gleich dem Abstand zwischen den Achsen , in einer der Reihen (25, 26) abwechselnder

   fe Schraubenfedern ist,

   12. Federanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch erste und zweite Randdrähte (52, 53), die den Umfang der Innenfeder (20) umgeben und in der ersten bzw. der zweiten Ebene (21, 23) angeordnet sind.

   13. Federanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Satz Zick-Zack-förmiger Verbindungselemente (33) in der ersten Ebene angeordnet ist, und daß ein zweiter Satz Zick-Zack-förmiger Verbindungselemente in der zweiten Ebene angeordnet ist.

   ™ 14. Federanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Z-förnigen Abschnitte (28, 29, 31, 32) in benachbarten Reihen (25, 26) der Schraubenfedern wechselweise in der ersten und in der zweiten Ebene angeordnet sind, wobei abwechselnd aufeinanderfolgende Biegungen jedes Zick-Zack-förmigen Verbindungselecientensatzes an den Ecken der Z-föruiigen Verbindungsabschnitte angebracht sind., die in derselben Ebene liegen wie der entsprechende Zick-Zack-förmige Verbinduugselementensatz.

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   15. Federanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß, gesehen in Zeilenrichtung, lotrecht zu den Reihen (25, 26), die abwechselnden, Z-förniigen Verbindungsabschnitte (28, 29, 31, 32) in der Ebene der oberen Oberfläche der Federanordnung (.20) liegen, und daß die anderen Z-förmigen Verbinäungsabschnitte dieser Zeile in der Ebene der unteren Oberfläche der Federanordnung liegen.

   16,Federanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichheit, daß die Achsen der Schraubenfedern in benachbarten Reihen (25, 26) in Ebenen liegen, die in Zeilenrichtung angeordnet und, gemessen in Reihenrichtung,den gleichen Abstand aufwei- | sen.

   17. Federanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch erste und zweite Paare Randdrähte (52, 53)> die in den Pbenen der oberen und unteren Oberflächen der Federanordnung (2v) angeordnet sind, wobei jedes derartige Paar einen äußeren, den Umfang der Federanordnung umgebenden Randdraht (52), und einen inneren, parallel zu dem äußeren Randdraht verlaufenden Randdr ht (53) aufweist, der von dem äußeren Randdraht einen Abstand besitzt, welcher nahezu gleich dem halben Duidimesser der in den Eeihen (25, 26) vorhandenen Schraubenfedern ist.

   18. Federanordnung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein Zick-Zaek-förniges Randverbindung^element (5^), das aus einer ununterbrochenen Drahtlänge besteht, wobei benachbarte Biegungen (6l, 62) des Zick-Zack-förnigen Randverbindungseleaentes un den äußeren Randdraht (52) bzw. den inneren Randdraht (53) geschlungen sind, um zwischen diesen beiden Drähten beiderseits gelenkige, mit Abstand getrennte Verbindungen zu schaffen.

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   Vf

   19. Federanordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Endschraubenfedern in den wechselweise aufeinanderfolgenden Reihen (25, 26) an dem äußeren Randdraht (52) befestigt sind, während die Endschraubenfedern in den anderen Reihen an dem inneren Randdraht (53) befestigt sind.

   20. Federanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Endschraubenfedern mit Hilfe der Zick-Zack-fbreiigen Randverbindungseleinente (5^) an dem Randdraht (52, 53) gelenkig befestigt sind.

   ORIGINAL INSPECTED

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   Le ers e ι te