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Die Erfindung betrifft einen Matratzenkern aus Schaumstoff mit Federkernfunktion und eine Matratze mit einem solchen Matratzenkern.
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Im Bereich der Matratzen ist es bekannt, diese beispielsweise als Federkernmatratzen auszuführen. Um eine Anpassung von Matratzen an unterschiedliche Personen und deren Liegegewohnheiten zu ermöglichen, ist es ferner üblich, Matratzen mit unterschiedlichen Härtegraden bzw. mit verschiedenen Zonen unterschiedlicher Härte bereitzustellen. Stahlfedern von Federkernmatratzen können hierzu unterschiedliche Federhärten aufweisen. Es ist aber auch möglich, eine Schaumstoffmatratze mit Federn aus elastischem Schaumstoffmaterial auszustatten. Derartige Schaumstofffedern werden üblicherweise einzeln mit einer Trägerschicht verbunden, was beispielsweise über eine Verklebung erfolgen kann. Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2008 010 983 U1 offenbart dagegen eine Federkernmatratze mit Schaumstofffedern, die mittels Abstandsgewirken aus PE-Material oder anderen Trägern in dazu speziell angefertigten Matratzen fixiert werden.
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Ferner ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2011 003 990 U1 eine Matratze mit Schaumstofffedern bekannt, die zylindrische, aufrecht stehende Federelemente und zusätzliche Stützelemente mit kleinerem Querschnitt aufweist. Die Stützelemente stabilisieren dabei die zylindrischen Federelemente, wobei sie sie insbesondere an einem seitlichen Abknicken hindern sollen.
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Insgesamt sind derartige Matratzen jedoch mit einem relativ hohen Herstellungsaufwand verbunden und/oder ihre Federelemente erfüllen unter Umständen nicht zufriedenstellend die gewünschte Federkernfunktion. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Matratzenkern mit Schaumstofffedern mit Federkernfunktion bereitzustellen, der möglichst einfach und insbesondere auch mit unterschiedlichen Härtegraden herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Matratzenkern aus Schaumstoff gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Matratzenkerns ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–19. Anspruch 20 gibt eine Matratze an, welche einen solchen Matratzenkern umfasst.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Der erfindungsgemäße Matratzenkern besteht aus einem elastischen Schaumstoff und umfasst eine Vielzahl von Federelementen mit Federkernfunktion. Diese Federelemente sind einstückig aus dem Material des Matratzenkerns geformt, stehen auf wenigstens einer Seite von dem Matratzenkern ab und sind jeweils voneinander beabstandet in wenigstens zwei nebeneinander liegenden Reihen angeordnet. Dabei sind die Federelemente wenigstens bereichsweise durch mehrere Vertiefungen im Schaumstoff ausgeformt, die auf die Oberfläche mit den Federelementen gesehen gerade verlaufen. Betrachtet man eine Fläche mit Federelementen von oben, ergeben sich durch diese nutartigen Vertiefungen somit gerade Linien.
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Insbesondere können die Federelemente dabei wenigstens bereichsweise durch quer und längs durch die Oberfläche des Matratzenkerns verlaufende Vertiefungen ausgeformt werden. Die Vertiefungen können jedoch auch in einem anderen Winkel als 90° zu den Außenkanten eines rechteckigen Matratzenkerns verlaufen. Auch eine Kombination verschiedener Richtungen ist möglich.
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Auf diese Weise wird ein Schaumstoffmatratzenkern mit Federkernfunktion bereitgestellt, dessen Federelemente einstückig aus dem Schaumstoffmaterial des Kerns ausgeformt sind. Dies kann beispielsweise durch einen Konturschnitt erfolgen, bei dem die Federelemente durch Einschnitte eines Messers in die Oberfläche des Grundmaterials des Matratzenkerns erzeugt werden. Die Federelemente könnten jedoch auch durch andere Verfahren wie beispielsweise Stanzverfahren ausgeformt werden. Die Einstückigkeit reduziert dabei den Herstellungsaufwand, da die Federelemente nicht einzeln an einem Basiskörper angebracht und dort fixiert werden müssen, sondern der gesamte Matratzenkern durchgehend aus einem Materialblock ausgeformt werden kann. Die Ausbildung von abstehenden Federelementen wenigstens bereichsweise durch gerade verlaufende Vertiefungen in der Oberfläche des Grundmaterials des Matratzenkerns erleichtert ebenfalls die Herstellung des Matratzenkerns, da solche Federelemente einfacher zu erzeugen sind als beispielsweise zylinderförmige Elemente mit rundem Querschnitt. Insbesondere kann dies durch Einschnitte eines Messers erfolgen.
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Der Matratzenkern besteht aus einem elastischen Schaumstoff wie beispielsweise einem PUR-Schaumstoff (Polyurethan). Dieser kann insbesondere ein hochelastischer Schaumstoff sein (HR-Schaumstoff). Darüber hinaus kann es sich auch um einen viskoelastischen Schaumstoff handeln.
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Bei den Federelementen handelt es sich um Elemente mit Abmessungen und einer Anordnung, welche innerhalb des Matratzenkerns eine Federkernfunktion erfüllen. Dies bedeutet insbesondere, dass die Federelemente einer auf dem Matratzenkern (bzw. auf einer daraus gebildeten Matratze) liegenden Person einen punktelastischen Komfort bieten. In einer einfachen Form solcher Federelemente sind diese durch die gerade verlaufenden Vertiefungen quaderförmig ausgebildet und haben eine gewisse Höhe, um als Federkern wirken zu können. Hierbei haben sich Höhen in der Größenordnung von 50 bis 100mm als vorteilhaft erwiesen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung variiert die Querschnittsfläche der jeweiligen Federelemente dabei jedoch über ihre Höhe. So kann ihre Querschnittsfläche beispielsweise zum freien Ende der Federelemente hin zu- oder abnehmen. Auch Mischformen sind möglich, wenn die Querschnittsfläche zuerst ab- und dann wieder zunimmt oder umgekehrt. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der jeweiligen Federelemente in einem Fußbereich größer als in einem Kopfbereich an ihrem freien Ende. Hierdurch haben die Federelemente oben, d.h. an ihrem freien Ende weniger Material als unten, so dass sie oben weicher sind als unten.
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Über variierende Querschnittsflächen der Federelemente können am Kopfbereich verschiedene Formen von Druckentlastungsnoppen erzeugt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise der Kopfbereich der Federelemente kuppel- oder dachförmig ausgeformt. Das freie Ende der Federelemente verjüngt sich somit, wobei die Verjüngung durch verschiedene Geometrien oder auch Kombinationen von Geometrien erreicht werden kann. In einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Federelemente beispielsweise einen quaderförmigen Fußbereich mit rechteckigem Querschnitt auf, auf dem ein kuppel- oder dachförmiger Kopfbereich ausgeformt ist. Der Fußbereich eines Federelements hat somit durch die gerade verlaufenden Vertiefungen die Form eines Quaders. Der Fußbereich eines Federelements kann dabei einen rechteckigen Querschnitt mit unterschiedlichen Kantenlängen haben, oder aber der Querschnitt ist quadratisch. Auf diesem quaderförmigen Fußbereich ist durch eine andere Geometrie ein Kopfbereich ausgebildet, bei welcher sich der Kopfbereich verjüngt. Hierdurch hat das Federelement im unteren Bereich eine erforderliche Festigkeit, während es durch den Materialabtrag im Kopfbereich weicher ist, was zur Druckentlastung dienen kann. Fuß- und Kopfbereich sind jedoch stets einstückig mit dem übrigen Matratzenkern ausgeformt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein solcher kuppel- oder dachförmiger Kopfbereich beispielsweise durch wenigstens zwei ebene oder gewölbte Seitenflächen gebildet. Insbesondere kann er durch vier ebene oder gewölbte Seitenflächen gebildet sein. Bei einem quaderförmigen Fußbereich können die Seitenflächen dieses Quaders dann beispielsweise ab einer bestimmten Höhe in schräge Flächen übergehen, die am freien Ende des Federelements aufeinander zulaufen.
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Wenigstens die Fußbereiche der Federelemente können jedoch auch einen polygonalen Querschnitt haben, der durch Quer- und Längsvertiefungen und weitere schräg hierzu verlaufende Vertiefungsnuten erzeugt wird. Der Kopfbereich kann ebenfalls, wie zu quaderförmigen Fußbereichen beschrieben, kuppel- oder dachförmig ausgeformt sein.
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Vorzugsweise sind die Federelemente auf der jeweiligen Seite des Matratzenkerns über die Länge L und die Breite B des Matratzenkerns in mehreren geraden Reihen angeordnet, welche durch quer und längs verlaufenden Vertiefungen begrenzt sind. Die Federelemente sind somit auf einer Seite des Matratzenkerns nicht versetzt zueinander angeordnet, sondern die Quer- und Längsvertiefungen verlaufen jeweils ununterbrochen über die Breite und Länge des Materials.
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Der Abstand zwischen den Fußbereichen von jeweils zwei Federelementen ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Federelemente eine Federkernfunktion erfüllen können. Der Abstand sollte somit nicht zu gering sein, da sich ein Federelement ansonsten nicht punktuell komprimieren ließe bzw. keine ausreichende Beweglichkeit hätte. Die Beweglichkeit der Federelemente bei Druckbelastung von oben ist dabei vorzugsweise nicht nur auf eine vertikale Anpassungsfähigkeit beschränkt, sondern es kann auch vorteilhaft sein, dass die Federelemente seitlich beweglich sind. Der Abstand zwischen den Fußbereichen der Federelemente liegt beispielsweise in der Größenordnung von 2mm bis 50mm, vorzugsweise zwischen 5mm und 50mm. Insbesondere hat sich beispielsweise ein Abstand von 20mm bis 30mm als vorteilhaft erwiesen. Dabei kann der Abstand auch variieren, so dass Abstände zwischen einem Federelement und dem nächsten Federelement innerhalb eines Matratzenkerns unterschiedlich sein können. Durch einen entsprechenden Abstand lässt sich ferner ein Klimatisierungseffekt erreichen, wenn Luft durch die Vertiefungen zwischen den Federelementen hindurch strömen kann.
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Die Anzahl der Federelemente kann variabel gestaltet werden, wobei sie insbesondere von der gewünschten Liegehärte und dem angestrebten punktelastischen Komfort abhängig gemacht werden kann. Beispielsweise kann der Matratzenkern auf einer Seite 50 bis 1000, vorzugsweise zwischen 200 und 500 Federelemente aufweisen. In der Praxis haben sich Anzahlen von etwa 230 bis 400 als vorteilhaft erwiesen.
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Auch die Höhe der Federelemente auf einer Seite des Matratzenkerns kann variiert werden. Dabei ist die Höhe definiert als der Abstand zwischen dem tiefsten Punkt der Vertiefungsnuten, durch welche wenigstens der Fußbereich eines Federelements gebildet wird, und dem freien Ende des betreffenden Federelements. Da die freien Enden aller Federelemente vorzugsweise in einer Ebene liegen, welche die Auflagefläche des Matratzenkerns bildet, entspricht die Höhe eines Federelements auch der Tiefe einer Vertiefung in Bezug zur Oberfläche des Matratzenkerns. Je tiefer die Vertiefung, desto höher wird somit ein Federelement ausgebildet.
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Vorzugsweise haben die Federelemente eine Höhe zwischen 50 mm bis 100mm. In einer Ausführungsform der Erfindung variiert die Höhe der Federelemente in einer Reihe über die Länge L des Matratzenkerns. Die Federelemente in einer Längsreihe haben somit unterschiedliche Höhen. Wenn dies analog in allen Längsreihen an Federelementen vorgesehen ist, haben die Federelemente in einer Reihe über die Breite B des Matratzenkerns vorzugsweise alle die gleiche Höhe. Auf diese Weise können verschiedene Liegezonen mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt werden, wobei sich eine Liegezone über die Breite der Matratze erstreckt. So können beispielsweise in der Mitte des Matratzenkerns ein oder mehrere Querreihen aus Federelementen mit geringerer Höhe vorgesehen werden, um die Matratze in diesem Bereich für den Hüftbereich von Personen härter als in übrigen Bereichen zu machen. Im Schulterbereich einer Matratze können dagegen ein oder mehrere Querreihen mit höheren Federelementen vorgesehen werden, um die Matratze in diesem Bereich für ein Einsinken der Schulter weicher zu machen. Solche weicheren Schulterbereiche können spiegelsymmetrisch an beiden Enden des Matratzenkerns vorgesehen werden, damit die Matratze in zwei Ausrichtungen verwendbar ist.
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Der Matratzenkern kann mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden, wobei es sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, die Federelemente durch einen Konturschnitt aus einem Schaumstoffblock herauszuschneiden. Auf diese Weise können ein oder mehrere Matratzenkerne relativ einfach und exakt zugeschnitten werden, wobei das Schnittprofil für die Oberfläche mit den Federelementen in einer Konturschnittanlage hinterlegbar ist. Eine solche Konturschnittanlage kann beispielsweise einen Konturschnitt durchführen, bei dem ein rotierendes Messer in die Oberfläche eines Schaumstoffblocks geführt und innerhalb des Schaumstoffblocks so bewegt wird, dass die gewünschte Kontur herausgeschnitten wird. Das Messer und/oder der Schaumstoffblock können dann insbesondere so gedreht werden, dass sowohl Querals auch Längsschnitte möglich sind, um hierdurch die Geometrie der Federelemente auszuschneiden. Bei einem solchen rotierenden Messer gibt der Rotationsdurchmesser dann die Mindestbreite der Quer- und Längsvertiefungen, d.h. auch den Mindestabstand zwischen zwei Federelementen, vor.
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Federelemente können dabei nur auf einer Seite des Matratzenkerns ausgebildet sein, so dass die andere Seite flach ist. In einer Ausführungsform der Erfindung sind jedoch Federelemente auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Matratzenkerns ausgeformt. So hat der Matratzenkern auf beiden Seiten eine bestimmte Liegefunktionalität und kann bedarfsweise auch gewendet werden. Beispielsweise kann eine Seite des Matratzenkerns durch die Ausformung entsprechender Federelemente härter ausgebildet sein oder anders angeordnete Liegezonen aufweisen. Beide Seiten des Matratzenkerns können jedoch auch identisch ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Federelemente auf den zwei Seiten des Matratzenkerns spiegelbildlich gegenüber angeordnet sind. Selbst wenn sich die Ausformung einzelner gegenüber liegender Federelemente unterscheiden kann, befinden sie sich dabei an der gleichen Stelle. Gegenüber liegende Federelemente auf den zwei Seiten des Matratzenkerns können aber auch versetzt zueinander angeordnet sein.
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Die Ausbildung von Federelementen auf beiden Seiten des Matratzenkerns hat insbesondere den Vorteil, dass so mehrere Matratzenkerne möglichst materialsparend aus einem größeren Schaumstoffblock herausgeschnitten werden können. Dies kann durch eine besondere Verschachtelung erfolgen, so dass es insbesondere möglich ist, beim Schneiden der Kontur eines ersten Matratzenkerns in einem größeren Schaumstoffblock gleichzeitig die Kontur eines benachbarten Matratzenkerns zu erzeugen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auf wenigstens einer Seite des Matratzenkerns eine Schaumstoffauflage auf den Federelementen angebracht. Befinden sich auf beiden Seiten des Matratzenkerns Federelemente, kann auf beiden Seiten eine jeweilige Schaumstoffauflage auf diesen Federelementen angebracht sein. Die Schaumstoffauflage kann ebenfalls aus einem elastischen Schaumstoff wie beispielsweise einem PUR-Schaumstoff, einem hochelastischen oder einem viskoelastischen Schaumstoff bestehen. Sie hat jeweils eine Höhe in der Größenordnung von 10mm bis 50mm, vorzugsweise von 20mm bis 40mm.
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Die Anbringung der Schaumstoffauflage auf den Federelementen erfolgt beispielsweise mittels einer Klebung, so dass die Schaumstoffauflage punktuell auf den Kuppen der Federelemente verklebt ist. Dies kann mit jeglicher Form von Federelementen erfolgen, vorzugsweise sind die Federelemente jedoch in dieser Ausführungsform der Erfindung an ihrem freien Ende flach ausgeführt. So kann eine Schaumstoffauflage auf den ebenen Stirnflächen der Federelemente verklebt werden.
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Eine solche Schaumstoffauflage hat den Vorteil, dass die Federelemente nicht zur Seite wegknicken können. Dies verbessert insbesondere ihre Federkernfunktion und erhöht die Funktionsdauer des Matratzenkerns. Darüber hinaus lässt sich mit der zusätzlichen Schaumstoffauflage ein besserer Liegekomfort erreichen, da sich die durchgehende Liegefläche weicher anfühlt.
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Von der Erfindung umfasst ist ferner eine Matratze, welche einen Matratzenkern gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Matratzenkerns umfasst. Eine solche Matratze kann neben einem Matratzenkern ein oder mehrere Deckschichten beispielsweise aus Textilstoffen aufweisen.
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Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
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Von den Abbildungen zeigt:
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1 eine dreidimensionale Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Matratzenkerns;
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2 eine schematische Seitenansicht der Längsseite eines Matratzenkerns;
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3a eine schematische Seitendarstellung eines Federelements;
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3b eine schematische Aufsicht auf ein Federelement mit im Querschnitt quadratischem Fußbereich;
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3c eine schematische Aufsicht auf ein Federelement mit im Querschnitt rechteckigem Fußbereich;
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4 eine dreidimensionale Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Matratzenkerns;
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5 eine dreidimensionale Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Matratzenkerns; und
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6 eine schematische Seitenansicht der Längsseite eines Matratzenkerns mit zusätzlichen Schaumstoffauflagen.
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In 1 ist eine dreidimensionale Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Matratzenkerns 10 gezeigt, bei dem eine Vielzahl von Federelementen 11 über die Länge L und die Breite B in mehreren nebeneinander liegenden Reihen angeordnet sind. Der Matratzenkern hat eine rechteckige Grundform und die für Liegematratzen typischen Abmessungen.
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Dabei befinden sich auf der Oberseite und der Unterseite des Matratzenkerns 10 Federelemente 11, welche wenigstens bereichsweise durch Einschnitte 30, 31 auf beiden Seiten des Matratzenkerns 10 gebildet sind. Diese Einschnitte können auch als Nuten oder Vertiefungsnuten bezeichnet werden. In dieser Ausführungsform der Erfindung sind über die Breite B des Matratzenkerns beispielsweise auf der Oberseite des Matratzenkerns 10 acht vollständige Reihen an Federelementen angeordnet, wobei jede Reihe über die Länge L aus 29 vollständigen Federelementen besteht. Die Federelemente 11‘ auf der Unterseite des Matratzenkerns sind versetzt zu den Federelementen 11 der Oberseite angeordnet, d.h. die unteren Längs- und Querreihen an Federelementen 11‘ befinden sich jeweils im Bereich zwischen zwei oberen Federelementen 11. Am Ende jeder Reihe ist daher ein weiteres „halbes“ Federelement 11‘‘, 11‘‘‘ ausgeformt.
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In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Federelemente auf gegenüber liegenden Seiten des Matratzenkerns auch spiegelbildlich zueinander angeordnet sein, so dass jedem Federelement ein entsprechendes Federelement auf der anderen Seite der Matratze gegenüber liegt. Die versetze Anordnung hat jedoch beispielsweise den Vorteil, dass die Einschnitte 30, 31 das Schaumstoffmaterial weniger schwächen bzw. die Schwächung besser verteilt wird, da zwischen zwei gegenüber liegenden Einschnitten ausreichend Schaumstoffmaterial als Grundkörper erhalten bleibt.
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Die Federelemente ragen somit auf beiden Seiten des Matratzenkerns aufrecht von einem Grundkörper 12 aus Schaumstoff ab, wobei der Grundkörper unterschiedlich dick sein kann. Im Ausführungsbeispiel der 1 und 4–5 ist der Grundkörper sehr dünn, so dass sich zwischen zwei Einschnitten 30, 31 nur ein schmaler Streifen aus Schaumstoffmaterial befindet, der nicht eingeschnitten ist. Bei weniger tiefen Einschnitten bzw. einem dickeren Matratzenkern kann dieser Grundkörper 12 ebenfalls dicker ausfallen, doch auch wenn die Einschnitte 30, 31 sehr tief sind und sich sogar überlappen, ist der Bereich zwischen zwei gegenüber liegenden Federelementen 11 und 11‘ als Grundkörper im Sinne dieser Erfindung anzusehen, von dem die Federelemente abstehen. Überlappende Einschnitte werden durch die versetzte Anordnung von Federelementen auf beiden Seiten des Matratzenkerns ermöglicht.
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Die Federelemente selbst weisen einen Fußbereich und einen Kopfbereich auf, wie er auch schematisch den 2 und 3a zu entnehmen ist. Der Fußbereich 20 bezeichnet dabei den unteren Bereich am Grundkörper 12, während sich der Kopfbereich 21 am freien Ende eines Federelements befindet. Dabei ist der Fußbereich 20 im Bereich des Grundkörpers 12 vorzugsweise quaderförmig und wird durch gerade verlaufende Einschnitte in die Oberfläche des Schaumstoffmaterials erzeugt. Die Seitenflächen dieses Fußbereichs 20 verlaufen vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche des Matratzenkerns 10. Sie können jedoch auch schräg zur Oberfläche des Matratzenkerns 10 verlaufen, so dass sich die Querschnittsfläche des Fußbereichs 20 über seine Höhe verändert.
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Auf diesem quaderförmigen Fußbereich 20 ist ein kuppel- oder dachförmiger Kopfbereich 21 ausgeformt, dessen Querschnitt sich zum freien Ende hin mittels unterschiedlicher Konturen und Seitenflächen verringert. Dieser Kopfbereich 21 kann beispielsweise als abgerundeter Noppen oder auch Pyramide mit schrägen aber in sich ebenen Seitenflächen ausgeformt sein. Auch eine Pyramidenform mit mehreren gewölbten Seitenflächen, die an einer Spitze zusammenlaufen, ist möglich. Grundsätzlich ist jede Form geeignet, mit der sich insgesamt ein elastischer Federkern mit den gewünschten Eigenschaften ausbilden lässt.
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Ferner kann sich der kuppel- oder dachförmige Kopfbereich 21 über die gesamte Grundfläche des quaderförmigen Fußbereichs 20 erstrecken, wie es beispielsweise bei der Ausführungsform der 3a und 3b gegeben ist, wobei die 3a eine schematische Seitenansicht eines Federelements 11 zeigt, während 3b eine Aufsicht auf ein solches Federelement 11 zeigt. Hierbei hat der Fußbereich 20 einen quadratischen Querschnitt und die Kuppel 21 bedeckt diesen Bereich vollständig. Dabei wird die Kuppel durch vier gewölbte Seitenflächen 40, 41, 42, 43 gebildet, die am freien Ende des Federelements aufeinander zu laufen. In der schematischen Darstellung der 3b laufen die Kanten der Seitenwände 40, 41, 42, 43 in einem Punkt zusammen, es kann jedoch auf der Spitze auch eine Art Plateau vorgesehen sein.
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Bei der Ausführungsform der 3c ist der Querschnitt des Fußbereichs 20 nicht quadratisch, sondern rechteckig mit unterschiedlichen Kantenlängen. Die Kuppel des Kopfbereichs 21 hat ebenfalls unterschiedliche Kantenlängen, sie bedeckt den Fußbereich 20 jedoch nicht vollständig. Derartige unregelmäßige Federelemente können durch den Zuschnitt insbesondere am Rand des Matratzenkerns entstehen, sie können jedoch auch innerhalb der Matratzenfläche vorgesehen sein.
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Das Ausführungsbeispiel der 1 umfasst beispielsweise Federelemente 11 mit im Querschnitt rechteckigen Fußbereichen mit unterschiedlichen Kantenlängen und kuppelförmigen Kopfbereichen 21, die eine entsprechende rechteckige Grundfläche haben. Dabei verlaufen die längeren Seiten der Federelemente 11 entlang der Breite B des Matratzenkerns 10, während die kürzeren Seiten der Federelemente 11 in Richtung der Längsseite des Matratzenkerns zeigen.
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Die Anzahl und die Ausdehnung der Federelemente ergeben sich dabei aus dem gewünschten Liegeprofil für die Matratze. Je mehr Reihen an Federelementen über die Breite B des Matratzenkerns vorgesehen werden, desto schmaler werden diese, wie es beispielsweise aus dem Ausführungsbeispiel der 4 ersichtlich ist, bei dem bei einem Matratzenkern 10‘ gleicher Breite B zehn und eine „halbe“ Reihe an Federelementen über diese Breite ausgeformt sind. Dabei werden die Federelemente in dieser Richtung schmaler, so dass sich ihre Fußbereiche einem quadratischen Querschnitt annähern. In der Ausführungsform der 5 haben die Federelemente beispielsweise im Bereich des Fußbereichs einen in etwa quadratischen Querschnitt, wenn bei einem Matratzenkenrn 10‘‘ über die Breite B vierzehn und eine „halbe“ Reihe an Federelementen vorgesehen sind.
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Neben der Anzahl und der seitlichen Ausdehnung der Federelemente kann auch ihre Höhe entsprechend der angestrebten Eigenschaften der Matratze gewählt werden. Hierzu kann insbesondere die Tiefe der Einschnitte 30, 31 variiert werden. Dabei kann die Matratze auf beiden Seiten identisch ausgeführt werden, so dass beide Seiten die gleichen Eigenschaften haben. Die beiden Seiten können jedoch auch unterschiedlich ausgebildet werden. Ferner können innerhalb einer Matratzenoberfläche unterschiedlich harte Liegezonen erzeugt werden. Dies erfolgt vorzugsweise über unterschiedlich tiefe Einschnitte über die Länge L des Matratzenkerns. Um beispielsweise eine weichere Schulterzone zu erzeugen, können in diesem Bereich der Matratze tieferen Einschnitt vorgenommen werden, was zu einer größeren Materialentnahme führt. Eine festere Beckenzone kann dann über Einschnitte mit geringerer Tiefe erzeugt werden.
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Die Höhe eines Federelements entspricht dabei der Tiefe eines Einschnitts 30, 31 in das Schaumstoffmaterial, d.h. dem Abstand zwischen dem tiefsten Punkt dieses Einschnitts und dem freien Ende eines Federelements. 2 zeigt dies in einer schematischen Seitenansicht eines Matratzenkerns. Dabei haben Einschnitte im mittleren Bereich des Matratzenkerns eine Höhe/Tiefe von H1, während an den Enden zwei Bereiche mit Einschnitten einer größeren Höhe/Tiefe H3 vorgesehen sind. Die übrigen Einschnitte haben eine mittlere Höhe/Tiefe H2, die zwischen H1 und H3 liegt. Aus dem Ausführungsbeispiel der 2 ist auch ersichtlich, dass am Rand des Matratzenkerns ein spezieller Zuschnitt vorgenommen werden kann, um keine „halben“ Federelemente auszuformen.
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Alternativ oder ergänzend ist es möglich, in ergonomisch weicheren Liegezonen die Anzahl der Federelemente pro Flächenabschnitt zu erhöhen, was zu einer höheren Punktelastizität führt. Dabei reduziert sich die Ausdehnung der Federelemente hin zu kleineren Federn. In ergonomisch festeren Liegezonen können dagegen weniger und dafür größere Federn eingesetzt werden. Dies kann über den Abstand zwischen zwei Einschnitten, insbesondere zwischen zwei Quereinschnitten bewirkt werden.
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6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Matratzenkerns, wobei dieser auf gegenüber liegenden Seiten Federelemente mit flachen Stirnseiten aufweist. Auf diesen flachen Stirnseiten ist auf jeder Seite des Matratzenkerns eine zusätzliche Schaumstoffauflage angebracht. Eine obere Schaumstoffauflage 50 ist dabei beispielsweise auf den oberen Federelementen aufgeklebt, während eine untere Schaumstoffauflage 51 auf den unteren Federelementen aufgeklebt ist. Die jeweilige Dicke einer Schaumstoffauflage 50, 51 liegt beispielsweise bei etwa 30mm. Zusammen mit Federelementen einer maximalen Höhe von etwa 70mm und einem dazwischen liegenden Grundkörper mit einer Dicke von etwa 10mm ergibt sich beispielsweise eine Gesamtdicke des Matratzenkerns von etwa 240mm.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10‘, 10‘‘
- Matratzenkern
- 11, 11‘, 11‘‘, 11‘‘‘
- Federelement, Feder
- 12
- Grundkörper
- 20
- Fußbereich
- 21
- Kopfbereich
- 30, 31
- Vertiefung, Einschnitt, Nut
- 40, 41, 42, 43
- Seitenfläche
- 50, 51
- Schaumstoffauflage
- B
- Breite des Matratzenkerns
- L
- Länge des Matratzenkerns
- H1, H2, H3
- Höhe/Tiefe eines Federelements
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008010983 U1 [0002]
- DE 202011003990 U1 [0003]
