DE2440513A1 - Von einem polyurethanschaum umhuellte federmatratze - Google Patents

Description

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DR. MÜLLER-BORE · DIPL.-ING. GROENING

DIPL-CHEM. DR. DEUFEL · DIPL.-CHEM. DR. SCHÖN

DIPL.-PHYS. HERTEL

PATENTANWÄLTE

23. August 1974/Sm

S/G 17-170

The Goodyear Tire & Rubber Company Akron, Ohio 44316/USA

Von einem Polyurethanschaum umhüllte Federmatratze

Die Erfindung betrifft eine verbesserte, mit Innenfedern versehene Schaummatratze oder ein polsterartiges Material. Ins-, besondere befaßt sich die Erfindung mit einer mit Innenfedern versehenen Schaummatratze, wobei während der Ausformung der Matratze die Innenfedern an Ort und Stelle unter Kompression umschäumt werden. Matratzen, welche Innenfedern enthalten, sind seit einer Vielzahl von Jahren auf dem Markt. Mit der Entwicklung von besseren Polyurethanschäumen haben vollständig' aus geschäumtem Polyurethan bestehende Matratzen einen bestimmten Marktanteil erobert. Sowohl die Innenfeder- als auch die Polyurethanschaummatratze besitzen bestimmte Vorteile, die jedoch bisher nicht erzielt werden konnten, wenn versucht wurde, Polyurethanschaum sowie Innenfedern gleichzeitig zu-verwenden, ohne dabei übermäßige Arbeitskosten in Kauf nehmen zu müssen.

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MÜNCHEN 86,SIKBERTSTIi. 4, POSTFACH 800 720, KABEL: RH EISPATENT, TEL: (089) 471070 79 TELEX: 5-88659

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Polyurethanschauminnenfedermatratze, die sich in einem Stück ausformen läßt, wobei sich die Federn an Ort und Stelle sowie unter Kompression befinden.

Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wiedergeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer offenen'Form;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Matratze, wie sie aus der Form entnommen wird;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, gemäß welcher ein Teil des Schaums weggezogen ist, um die Innenfedern zu zeigen, und damit deutlicher die Konstruktion dieser Ausführungsform der Erfindung wiederzugeben;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer von einem Gewebe umhüllten - Bettfeder.

In der Fig. 1 gibt die Bezugszahl 4 eine rechtwinklige kastenartige Form wieder, welche Vorsprünge 5 aufweist, die sich in Aufwärtsrichtung von dem Kastenboden erstrecken. Durch die Bezugszahl 6 wird der Deckel der Form wiedergegeben. Aus diesem Deckel ragen Teile 7 in Abwärtsrichtung hervor. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Bettfeder 8, die von bekannter Bauart sein kann, beispielsweise wie sie durch die Fig. 3 und 4 wiedergegeben wird, in den Hohlraum 9 des unteren Formteils 4 gebracht, und zwar in einer derartigen Weise, daß sie auf einem Vorsprung 5 sitzt. Bevor die Metallspiralfeder in die Form eingebracht wird, werden die Metallfederteile mit einem Gewebe 12 bedeckt, um die Federn in" der in Fig. 4 gezeigten Weise zu umhüllen. Diese Maßnahme wird normalerweise derart durchgeführt, daß sich das Gewebe relativ dicht an die Feder anlegt. Die Gewebeeinhüllung verstärkt den Schaum und dient dazu, den Schaum daran zu hindern, die Hohlräume innerhalb sowie um die Federspiralen herum auszufüllen. Die Gewebeporosität wird in der Weise ausgewählt, daß ein Durch-

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sickern von Schaum in einem solchen Ausmaße möglich ist, daß die Federn an das Gewebe gebunden werden.

Eine geeignete schäumbare Polyurethanreaktionsmischung wird innerhalb des Hohlraums der Form verteilt. Vorzugsweise wird die schäumbare Mischung auf den Boden der Form aufgebracht, bevor die Federeinheit eingesetzt wird. Die Federeinheit wird in den Hohlraum eingebracht und ruht auf den VorSprüngen. Dann wird eine zweite Portion oben auf die Federeinheit aufgegossen. Der Deckel wird verschlossen, wobei die Vorsprünge 5 bzw. 7 in dem Kasten sowie an der Deckelplatte die Federeinheit um wenigstens ungefähr 0,5 bis 6 % und vorzugsweise

I bis 4 % der ursprünglichen Höhe der Federn zusammendrücken.

Nachdem der Polyurethanschaum ausgehärtet ist, wird die Form geöffnet, worauf die Matratze aus der Form entnommen wird. Man erhält ein gehärtetes Produkt des in Fig. 2 gezeigten Typs. Diese Matratze kann gegebenenfalls Kernlöcher 10 und

II aufweisen. Wahlweise können die Kernlöcher dadurch vermieden werden, daß in geeigneter Weise die Kernelemente in dem Kasten und in dem Deckel der Form weggelassen werden. Wird die von einem Schaum bedeckte Innenfedermatratze aus der Form entnommen, dann kehren die Federn in ihren normalen nichtgespannten Zustand zurück, wobei eine Schaummatratze erhalten wird, die eine etwas größere Dicke gegenüber der Tiefe der Form besitzt. Das Ausmaß der Vergrößerung ist eine Funktion des Kompressionsgrades während des Ausformens sowie der Ladungsträgereigenschaften der Federn.

Das folgende Beispiel erläutert die Vorteile, die bei der Herstellung einer schaumbedeckten Federmatratze, von Polstern oder Sitzen nach dem Verfahren erzielt werden, wobei sich alle Teil- und Prozentangaben, sofern nicht anders angegeben ist, auf das Gewicht beziehen.

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- 4 Beispiel

Sich nach oben verjüngende Spiralfedern, die in ein Federdrahtbett eingebaut sind, werden mit einer nichtgewebten, aus langen Fäden bestehenden Polypropylenware bedeckt, und zwar durch Herstellung einer rechtwinkligen Abdeckung, die über das Federbett gezogen wird. Dann werden die offenen Enden der Abdeckung miteinander vernäht, so daß ein vollständig von der Ware eingehülltes Federelement erhalten wird.

Dieses mit der geschilderten Ware bedeckte Federbett wird in die Kastenform mit den sich nach oben erstreckenden Vorsprüngen eingesetzt. Dabei wird ein Raum von 75 mm zwischen der Ware und der Seite der Kastenform freigelassen. Eine flüssige schäumbare Polyurethanreaktionsmischung wird in die Form eingegossen, wobei der Raum zwischen dem mit der Ware bedeckten Federbett und den Seiten der verschlossenen Form in einem Ausmaß zwischen 5 und 25 % gefüllt wird, wenn die schäumbare Mischung geschäumt und ausgehärtet ist. Der Deckel wird dann verschlossen und befestigt. Die schäumbare Mischung wird bei Zimmertemperatur schäumen und härten gelassen, wobei jedoch auch Temperaturen zwischen 38 und 93⁰C in einigen Fällen in vorteilhafter Weise zur Herstellung der mit Schaum bedeckten Federn eingehalten werden können.

Die Form wird geöffnet, worauf die ausgeformte Schaummatratze mit Innenfedern aus der Form entnommen wird. Der Schaum besitzt eine Dichte von ungefähr 0,04 bis 0,06 g/ccm. Die Matratze ist ungefähr 25 mm dicker als die Abmessung der Kastenform, und zwar infolge einer Ausdehnung der Federn.

Man kann jede geeignete schäumbare flüssige Polyurethanmischung zum Bedecken oder Einhüllen der Drahtfedern verwenden, beispielsweise folgende Mischung:

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Teile einer Mischung aus 70 % eines PoIypropylenäthertriols mit einem Molekulargewicht von 6500 und 30 % eines Polypropylenäthertriol-gepfropften Acrylnitrils mit einem Molekulargewicht von 6500;

2,7 Teile Wasser;

0,02 Teile Dibutylzinndilaurat

0,08 Teile bis-(Aminoalkylen)äther mit ungefähr

3 bis 5 Kohlenstoffatome pro Alkylenrest;

0,08 Teile N-Äthylmorpholin;
0,17 Teile Triäthylendiamin;
0,03 Teile eines Siliconöls (5 Centistokes) und

eine Mischung aus 80 Teilen eines im Handel erhältlichen 80/20-Isomeren 2,4-/2,6-Toluoldiisocyanats und 20 Teilen eines Polyarylpolymethanisocyanats, das im Handel unter dem Warenzeichen "PAPI" erhältlich ist, und zwar in einer Menge von 105 %, bezogen auf den theoretischen Wert an reaktivem Wasserstoff des Triols und des Wassers.

Gemäß dem vorstehenden wurde ein bevorzugter Polyurethanschaumansatz zur Verdeutlichung der Erfindung eingesetzt. Die anderen bekannten Matratzenpolyurethanschäume der Polyätherpolyol/organischen Polyisocyanat- oder Polyesterpolyol/organischen PoIyisocyanat-Typen können ebenfalls verwendet werden.

Ferner wurde zur Durchführung des vorstehenden Beispiels ein bestimmtes Umhüllungsmaterial verwendet, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß jede andere bekannte Ware ebenfalls eingesetzt werden kann, beispielsweise eine Baumwollware, Polyesterware, Polyacrylware, Ware aus Polyamidglasfasern etc.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Von einem Polyurethanschaum umhüllte Federmatratze, ge- ^ kennzeichnet durch einen Satz Federn, der von einer Gewebeumhüllung eingehüllt ist und innerhalb der Matratze angeordnet und mit einem offenzelligen Polyurethanschaum umhüllt ist, wobei die Umhüllung eng an dem Federsatz anliegt, wenn die Matratze nicht belastet ist, und wobei der Schaum sowohl in nichtbelastetem als auch in belastetem Zustand der Federn unter Druck steht.

2. Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn um wenigstens 0,5 % nach dem Bedecken mit dem Schaum bezüglich der Matratzendicke expandiert sind.

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