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Die Erfindung betrifft Unterstützungs-
und Endkappen- Elemente für
Bettunterrahmen, Matratzen oder Polsterungen, die aus einer Kombination besrtehen
von drehbaren Brücken
aus Kunststoff oder Federstahldraht und von an diesen angreifenden
Spiral- oder Bügel-Drehfedern aus dauerelastischem
Kunststoff, Federstahl oder -bronze mit den speziellen, vorteilhaften
Eigenschaften:
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- 1. Diese Unterstützungs-
Elemente nutzen auf prinzipiell sehr einfache Weise die zusätzliche
Dimension der Drehung um Haltebolzen bzw. runde Querstäbe zur Anpassung
an einen aufliegenden Körper
wobei die elastische Rückstellung
und ggf. die Kopplung von (benachbarten) Unter-stützungs-Elementen
bewirkt wird durch die Spannung von Spiral- oder Bügel-Drehfedern
bei Absenkung zusätzlich
zur Drehung und ggf. der elastischen Verformung der mit diesen verbundenen
Brücken.
Damit ergibt sich: – ein sehr
große
Anpassungshub h von 2/3 bis zum 1 1/2 fachem der Aufbauhöhe H, also
das erste Mal ein System mit einem potentiellen Anpassungshub h größer als
H, – womit
die Gesamtbauhöhe
des Bettunterrahmens bei vergleichsweise großem Hub h klein gehalten werden
kann, und – bei
ggf. gegenläufiger
Vorspannung der Drehfedern ein geringer als linear- progressiver
Anpassungshub h zur Grobkonturanpassung an aufliegende Körper als
bei rein elastischer Verformung.
- 2. Werden die Spiral- oder Bügel-Drehfedern
zwischen und angreifend an den Brücken benachbarter Unterstützungs-
Elemente eingesetzt, so kommt es neben der verstärkten Rückstellung zu einer aktiven Kopplung
mindestens dreier benachbarter Unterstützungs-Elemente.
- 3. Wegen der zusätzlichen
elastische Rückstellung durch
die Drehfedern, die vorteilhafterweise aus gehärtetem Federstahl oder -bronze
oder aus hochelastischem Kunststoff bestehen, können die Brücken-Elemente weniger aufwendig
bzw. aus nicht so hochwertigen Kunststoffen gefertigt werden als
ohne diese, wodurch die Breite und die Zahl und/oder die Wandstärke der
Brückenelemente
und / oder die Shore-Härte
des verwendeten Kunststoffes geringer gewählt werden kann als bei einem
Unterstützungs-Element
ohne diese Drehfedern.
- 4. Die geführte
Drehbewegung der Kombinations-Unterstützungselemente mit sehr guter
lateraler Scherstabilität
senkrecht zur Absenkebene ermöglichen
den Einsatz – als
Einzelunterstützungs-
oder Endkappen-Element in Unterrahmen als auch – als Einzelfederelement mit
und ohne aufgesetzten Tellern in Matratzen und Polsterungen. – für einige
der Brücken-Elemente
sogar in flächiger
Ausgangsform, d.h. mit durchgehend demselben Längsschnitt.
- 5. Die Unterstützungs-
Elemente können
produziert und zusammengesetzt werden aus verschiedenen Materialien
und Komponenten: – Die
elastischen / drehbaren Brücken
können
hergestellt werden aus hochwertigen dauerelastischen Kunststoffen, Ätherester,
SEBS (Styrol Ethen Buten Styrol) oder TPU (Thermoelastischen Pulyurethan)-
Ester, – die
separaten oberen Endkappen oder Support-Teller aus harten, preiswerten
Massenkunststoffen wie PE (Polyethylen), PVC (Polyvenylchlorid),
PP (Polypropylen), POM (Polyoxymethylen) oder ähnlichem, – welche mit den elastischen
Brückenteilen
zusammengesteckt, -genietet oder thermisch verschweißt oder – in Zweikomponenten-Verfahren
gespritzt, ggf. auch extrudiert werden.
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Stand der Technik
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In dem Europäischen Patent
EP 0793 432 B1 wurde der
Stand der Technik ausführlich
dokumentiert.
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In diesem EP-Patent wurden das erste
Mal Endlager beschrieben, die eine Drehung um die rahmenfesten Halterungen
ausnutzten. Dieses „Dreipunkt-Brückenfederungs-Endlager
für Querleisten
in Bettunterrahmen" ist
als Endkappe für
Querleisten konzipiert und benutzt außer der Drehung um die Haltebolzen,
Zitat aus dem Hauptanspruch: „das zentrale
Federelement (das) sich unter Belastung zu einem wandernden Auflager
ausbildet oder durch ein ortsfestes oder wanderndes Auflager unterstützbar ist".
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Die hier beschriebenen Unterstützungs-Elemente
unterscheiden sich durch
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- 1. die Kombination von drehbaren Brücken mit an diesen angreifenden
Spiral- oder Bügel-Drehfedern zur zusätzlichen
Rückstellung
bzw. Kopplung benachbarter Unterstützungs-Elemente
- 2. den einfachen, ggf. flächigen
Aufbau ohne zentrales Federelement,
- 3. die vielfältigeren
Einsatzmöglichkeiten
als elastisches Unterstützungs-Elemente
in Matratzen und in Polsterungen, sowie als Einzelunterstützungselement
in Unterrahmen, zusätzlich
zu der als Endkappen für
Querleisten.
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In der Anmeldung
DE 299 02 965.4 „Unterstützungselement Rotaflex mit
integrierten Drehlagern für
Matratzen und Bettunterrahmen" wird
ein Zweibrückenelement
mit mittig angeordneten Drehlagern beschrieben.
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In dem
DE 199 08 232.4-16 Patent werden „Urehpunktlager" (Kreuzfedern) beschrieben,
die z. B. in um 90° versetzter
Zweier- oder Mehrfach-Kombination als Einzelunterstützungselement
verwendet werden. In der DE-Anmeldung und letzterem Patent leiten
sich die Einzelelemente von den in
EP 0793 432 B1 beschriebenen Versionen ab.
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In der Patent-Anmeldung
DE 101 59 924.2 wurden flächige Brücken-Drehpunkt-Auflager
für Bettunterrahmen
und Matratzen aus Kunststoff oder Kunststoff mit Federstahldrähten beschrieben,
welche einen einheitlichen Querschnitt über die gesamte Breite der
Elemente besitzen.
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Es gelten auch hier die oben angeführten Unterscheidungsmerkmale,
insbesondere der Punkt 1., siehe oben.
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Figuren
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Die Abbildungen 1 bis 4 illustrieren die
wichtigsten Teile, Funktionen und Anwendungen der Kombinations-Unterstützungselemente.
Sie zeigen den jeweiligen prinzipiellen Aufbau und die Absenkung
durch simultane Verformung der Brücken-Elemente und Spannung
der Spiral- oder Bügel-Drehfedern
in schematischer Weise und in verschiedenen (Absenk-) Stellungen
und geben verschiedene Anwendungsmöglichkeiten wieder. Die gezeigten
Beispiele stellen jeweils nur eine von mehreren Ausführungs-
und Verwendungsarten dar.
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1a und b: Längs- und Querschnitt durch eine
Doppelendkappe mit separaten, verform- und drehbaren Brückenelementen und einer Spiral-Drehfeder
zur verstärkten
Rückstellung
und Koppelung. In (a)
sind drei (Absenk-) Stellungen I bis III gezeichnet.
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2a und b: Längs- und Querschnitt durch eine
Doppelendkappe mit drehbaren Brückenelementen
und einer Spiral-Drehfeder, sowie einem Seilzug zur interaktiven
Koppelung.
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2c Querschnitt
durch den Seitenholm mit zwischen den Endkappen angeordneter feststehender
Rolle zur Aufnahme des Seilzuges.
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3a und b: Längs- und Querschnitt durch Doppelendkappen
mit elastischen, drehbaren Brückenelementen,
die untereinander durch Bügel-Drehfedern
verbunden sind.
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4a:
Längsschnitt
durch Einzelunterstützungs-
Elemente für
Bettunterrahmen und Matratzen mit drehbaren Brücken auf runden Querstäben jeweils
durch Bügel-Drehfedern
verbunden.
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4b:
Querschnitt durch Einzelunterstützungs-
Elemente mit vier bzw. zwei drehbaren Brücken.
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5a und b: Längs- und Querschnitt durch Doppelendkappen
mit verformbaren, in Führungen eingreifenden
Drehbrücken
und einer rückstellenden, koppelnden
Spiral-Drehfeder.
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6a und b: Längs- und Querschnitt durch Doppelendkappen
mit gekoppelten Drehbrücken
und – federn
geformt aus Federstahl.
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6c:
Querschnitt durch eine Doppelendkappe mit Rahmenbrücken und
koppelnder, rückstellender
Drehfeder.
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Figurenbeschreibung
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1a und b zeigen den Längs- bzw.
Querschnitt durch ein Doppelendkappen 6 – Unterstützungselement
für zwei
Querleisten 8, das auf die elastisch verformbaren Brücken 1, 1' aufgesteckt
/ aufgeclipst und in einer Nut 9 mit Nase (siehe 1b) einrastend festge-halten
wird. Die unteren Teile 2, 2' der Brücken 1, 1' enden in geschlitzten,
auf die Haltebolzen 5,5' aufclipsbaren Buchsen 7, 7', welche eine
Drehung um die Bolzen 5, 5' bei Absenkung erlauben.
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Benachbarte Brücken 1, 1" verschiedener Endkappen-Elemente 6 teilen
sich die Haltebolzen 5, 5'. Zwischen den zugehörigen drehbaren
Buchsen 7, 7' ist
eine Spiral-Drehfeder 3, siehe 1b, um den Haltebolzen 5, 5' angeordnet,
deren senkrecht zur Spiralfederwicklung gerade abstehende Enden 4, 4' in Ösen 14, 14' stecken, welche über den
Buchsen 7, 7' liegen.
Die Haltebolzen 5,5' sind
etwas unterhalb der Mitte in den Seitenholm 10 eingepreßt.
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In 1 sind
im Längsschnitt
drei Stellungen des Doppelendkappen-Unterstützungselements gezeigt:
Stellung
I : Unbelastete Endkappe 6 ,
Stellung II: belastete
Endkappe 6 bei ca. 2/3 des Anpassungshubes h, wobei die
drehbaren Brücken 1, 1' sich durch
Ausbildung einer Wellenform zwischen den Haltebolzen 5, 5' verkürzen und
sich mit den beiden Wellenkämmen
in die Aussparungen 16 der Endkappe 6 einschmiegen.
Stellung
III : Maximaler Absenkunb bei starker Auflagebelastung.
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Bei der Absenkung werden die Brücken elastisch
verformt wie in 1a gezeigt
und gleichzeitig die Spiral-Drehfeder 3 zwischen zwei benachbarten Brücken 1, 1' gespannt, wodurch
eine zusätzliche Rückstellung
als auch eine Koppelung zwischen benachbarten Unterstützungselementen
bewirkt wird. Die Spiral-Drehfeder 3 kann gegen- oder gleichläufig vorgespannt
werden.
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2a und b zeigen den Längs- bzw.
Querschnitt durch ein Doppelendkappen 6-Unterstützungs-Element separat aufgesteckt
und gehalten in der Nut 9 auf den verformbaren Brücken 1, 1' deren im unteren
Teil 2, 2' angeordneten
drehbaren, geschlitzten Buchsen 7, 7' einzeln auf
Haltebolzen 5, 5' aufgeclipst
sind.
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Zwischen den im Seitenholm 10 eingepreßten Endstück des Haltebolzen 5 und
der Buchse 7, 7' ist
eine Spiral-Drehfeder 3 angeordnet, deren senkrecht abstehende
Enden 4, 4' in
der Einbuchtung zwischen unterem Brückenteil 2, 2' und Buchse 7, 7' bzw. das andere
Ende in einer Öse 24 im
Haltebolzen 5-Endstück
einliegt.
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Ein Seil 23 zur interaktiven
Koppleung der Doppelendkappen 6-Elemente läuft unterhalb einer beweglichen
Rolle 12, die mittig an der Endkappe zur Holmseite angebracht
ist, und über
feststehende Rollen 22 mit Schutzdach 28 , welche
jeweils zwischen den Endkappen 6 angeordnet sind, siehe 2a und c. Das Seil wird durch eine am Ende angebrachte Spiralfeder 29 gestrafft.
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In 2a sind
wieder zwei Stellungen I und III der Endkappe gezeigt.
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3a und b stellen den Längs- bzw.
Querschnitt durch ein Doppelendkappen 6 – Element
dar, separat aufgesteckt auf elastische Brücken 1, 1', in deren unterem
Teil geschlitzte Drehbuchsen 7, 7' angeordnet sind, welche auf je
zwei Haltebolzen 5, 5' aufgesteckt sind. Bügel-Drehfedern 13,
die in Ösen 14 direkt
oberhalb der Buchsen 7, 7' eingesteckt sind, koppeln benachbarte
Endkappen 6 – Elemente
und bewirken so eine zusätzliche
interaktive Rückstellung.
Die Bügel-Drehfeder-Enden 26 werden
in den Ösen 14, 14' durch Sicherungskappen 27 fest
gehalten, 3b.
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Es sind in 3a wieder zwei Stellungen I und III in
unbelastetem und maximal belastetem Zustand gezeigt. Alle anderen
Elemente sind wie in 1 bezeichnet.
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4a zeigt
einen Längsschnitt
durch zwei Einzelunterstützungs-
Elemente für
Bettunterrahmen oder Matratzen, deren Supportteller 18 separat
auf den verformbaren Brücken 1, 1' aufgeclipst
sind, welche in Nuten 19 mit Nase, 4b und c,
an der Unterseite der Teller 18 gehalten werden. Die im
unteren Teil der Brücken 1, 1' angeordneten
Drehbuchsen 7, 7', 17 sind
auf runden Querstäben 25 aufgeclipst. Wie
in 3a und b bewirken Bügel- Drehfedern 13, die
in Ösen 14. 14 im
unteren Brückenteil
eingreifen, eine gekoppelte Rückstellung
benach-barter Unterstützungselemente.
Es sind wieder zwei Stellungen I und III gezeigt.
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In 4b und c sind Querschnitte durch
Unterstützungs-Elemente
mit vier bzw. zwei elastischen Brücken 11 bzw. 1 gezeigt.
Eine Sicherungskappe 27 verhindert ein Herausrutschen der
Bügelfeder-Enden 26 aus
den Ösen 14.
Alle anderen Elemente sind wie in 4a bezeichnet.
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Für
den Einsatz in Matratzenkernen können die
Querstäbe
durch dünnere
Querdrähte
ersetzt werden und die aufgeclipsten Supportteller durch einen Dünnen, aus
Massenkunststoff hergestellten Teller. Die Anordnung in 4 kann in Matratzenkernen auch zweistöckig, symmetrisch
zu den Querdrähten (-stäben) 25 aufgebaut
sein, wobei die gegenüberliegenden
Unterstützungs-Elemente
jeweils um etwa eine bzw. zwei Buchsen (7,7' ) -breite(n)
versetzt angeordnet sind.
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Die Bügelfedern 13 in 3 und 4 bewirken eine
direkte, aktive Koppelung von drei benachbarten Unterstützungs-Elementen,
sowie eine in der Effizienz abnehmende Koppelung weiterer Elemente,
neben der zusätzlichen
Rückstellung
von je zwei Brücken 1,1'.
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In 5a und b sind der Längs- und
Quersschnitt durch ein Doppelendkappen 6 – Element schematisch
dargestellt, in dem die elastisch verformbaren Brücken 21, 21' von benachbarten
Unterstützungs-Elementen
je einen Haltebolzen 5 teilen. Am oberen Ende der Brücken 21, 21' ist ein stabförmiger Kopf 32 , 32' inkorporiert,
welcher in die entsprechen-den Führungen 38, 38' seitlich eingeführt und
geringfügig
drehbar gehalten wird.
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Beim Absenken werden die Brücken 21, 21'elastisch verformt
und durch Drehung wird die Spiraldrehfeder 3 zwischen benachbarten
Brücken 21, 21' gespannt, 5b, und sowohl eine verstärkte Rückstellung
als auch Koppelung der benachbarten Unterstützungselemente bewirkt. Alle
anderen Elemente und die Absenkstellungen I und III sind wie in 1 bezeichnett.
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6a und b zeigen die Längs- bzw.
Querschnitte durch ein Doppelendkappen 6 -Element, dessen Brücken 31, 31' als auch die
Spiral-Drehfeder 33 vorteilhafterweise aus einem geformten
Federstahldraht, 6b,
besteht. Die geraden, oberen rund-stabförmigen Teile 39 der
hakenförmig
gestalteten Brücken 31, 31' gleiten beim
Absenken in Führungen 36 ohne
die Brückenform,
welche die ungehinderte Absenkung unterhalb der Doppelendkappe 6 ermöglicht,
wesentlich zu verändern.
Eine einclipsbare Kappe 40 sichert die hakenförmigen Brücken 31, 31' mit angeformten
Buchsen 37, 37' und
die inkorporierte Drehfeder 33 auf dem gemeinsamen Haltebolzen 5.
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In 6c sind
die Brücken 41, 41' für benachbarte
Unterstützungs-Elemente
rahmenförmig ausgebildet
mit im unteren Teil angeformten Buchsen und teilen sich einen gemeinsamen
Haltebolzen 5. Der obere, rund- und stabförmig ausgebildete
waagerechte Rahmensteg 49 gleitet wiederum in einer Führung 36,
siehe 6a, und die Rahmenaussparung
ermöglicht
eine ungehinderte Absenkung ohne Verformung des Rahmens unter Drehung
und Spannung der Drehfeder 3.
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Die Brücken 41, 41' bestehen vorteilhafterweise
aus hartem Kunststoff. Alle anderen Teile sind wie in 6a und b bezeichnet.