DE60010466T2

DE60010466T2 - Taschensprungfedermatratze, verfahren zu deren herstellung und vorrichtun zur vorbelastung der in taschen angeordneten spiralfedern

Info

Publication number: DE60010466T2
Application number: DE60010466T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Edling
Original assignee: Stjernfjadrar AB
Current assignee: Starsprings AB
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: US6591438B1; CA2366983A1; NO318470B1; DK1194368T3; NO20014661D0; AU752087B2; SE9901093D0; WO2000058203A1; AU4159000A; MXPA01009605A; EP1194368B1; ATE265985T1; BR0009276B1; PL350910A1; CA2366983C; EP1194368A1; SE517533C2; PL194551B1; NO20014661L; DE60010466D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprungfedermatratze mit in Verkleidungen angeordneten Federn, eine sogenannte Taschensprungfedermatratze, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Matratze.
Stand der Technik
Eine bekannte Technik zur Herstellung von Sprungfedermatratzen ist die sogenannte Taschentechnik. Dies bedeutet, daß die Federn in Taschen aufgenommen sind, d.h. sie sind einzeln von einem Verkleidungsmaterial umhüllt. Auf diese Weise sind die federn relativ individuell elastisch, so daß sie einzeln nachgeben können, ohne auf die angrenzenden Federn einzuwirken, wodurch der Komfort für den Benutzer erhöht wird, da sein Gewicht gleichmäßiger auf die lasttragende Fläche verteilt wird.
Eine solche Technik zur Herstellung von Sprungfedermatratzen ist der US 1 287 662 A entnehmbar, von welcher der Anspruch 1 in seinem Oberbegriff ausgeht.
Indes besteht ein Nachteil von derartigen Matratzen darin, daß die Herstellung dünner Matratzen schwierig ist. Wird die Länge der Federn ohne eine entsprechende Verminderung der Breite verringert, so neigen die Federn insbesondere dann, wenn sich die Länge dem Durchmesser der Feder annähert, zu einem Verdrehen in der Verkleidung, was den Komfort der Matratze erheblich beeinträchtigt. Falls solche Matratzen hergestellt werden sollen, erfordert die herkömmliche Technik eine weitaus größere Anzahl an Federn. Folglich wird die Herstellung erheblich teurer und aufwendiger. Ferner ist es schwierig, solche Matratzen vor einer erhöhten Steifigkeit zu bewahren, da keine allzu dünne Drähte für die Federn eingesetzt werden können.
Aus den genannten Gründen war es bislang nicht möglich, Sprungfedermatratzen für eine Vielzahl von Anwendungszwecken zu verwenden, bei welchen dünnere Matratzen gefordert sind, wie beispielsweise für Bettmatratzen, Sitzkissen und dergleichen. Dem zum Trotz besitzen Sprungfedermatratzen eine Vielzahl von Eigenschaften, die es wünschenswert machen, sie auch in diesem Zusammenhang verwenden zu können, wie einen exzellenten Komfort, eine individuelle Elastizität, eine hohe Lebensdauer und eine einfache und kostengünstige Herstellung.
Ziel der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, unter gänzlicher oder zumindest teilweiser Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Sprungfedermatratze der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derselben vorzuschlagen.
Dieses Ziel wird mit einer Sprungfedermatratze und mit einem Verfahren zur Herstellung derselben gemäß den beigefügten Ansprüchen erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Matratze;
2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Matratze;
3 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß 1 von oben;
4a eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß 1 von der Seite her betrachtet, wobei das Einführmittel über das Anstoßglied hinaus eingeführt worden ist; und
4b eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Federelementes nach seiner Fertigstellung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Nachstehend ist die Erfindung zum Zwecke der Veranschaulichung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sprungfedermatratze weist eine Mehrzahl an miteinander verbundenen Spiralfedern 1 auf, welche in Verkleidungen 2 angeordnet sind. Die Verkleidungen 2 sind zweckmäßig aus einem vorzugsweise schweißbaren Textilmaterial gefertigt, wobei jedoch auch andere Materialien zum Einsatz gelangen können, wie z.B. verschiedene Arten von Kunststoffmaterialien. Ebenfalls ist es möglich, nicht schweißbare Textilmaterialien, wie Baumwollstoffe, einzusetzen. Derartige Matratzen, sogenannte Taschensprungfedermatratzen, sind bekannt und ihre Herstellung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In der Regel werden Folgen von miteinander verbundenen, in Verkleidungen angeordneten Spiralfedern automatisiert hergestellt, wonach diese Folgen in die gewünschte Länge zugeschnitten und unter Bildung der Matratze seitlich miteinander verbunden werden.
Erfindungsgemäß werden bei wenigstens einer der Federn die an den Enden der Feder angeordneten Verkleidungsabschnitte durch die Feder hindurch aufeinander zu bewegt und mittels eines Verbindungsmittels miteinander verbunden werden, um zumindest einen gewissen Grad an Vorbelastung zu erzeugen. Vorzugsweise werden die Verkleidungsabschnitte so weit aufeinander zu bewegt, daß sie miteinander in Kontakt stehen, doch ist es selbstverständlich auch möglich, sie andersartig, mittels eines Drahtes, einer langen Klemme oder dergleichen, miteinander zu verbinden. Das Verbindungsmittel kann von einem mechanischen Verbindungselement, wie einer Klemme, einer Niet oder dergleichen, oder von einer oberflächigen Verbindung, wie einer Klebverbindung, einer Schweißnaht oder dergleichen, gebildet sein. Indes sind selbstverständlich auch andere Verbindungselemente denkbar. Die auf das Verbindungselement ausgeübte Kraft ist in der Regel gering, da die Verbindungselemente nur dann belastet sind, wenn die Matratze selbst nicht belastet ist, während gar keine Last wirkt, wenn die Matratze selbst belastet ist.
Die erfindungsgemäße Matratze kann durch die Schritte hergestellt werden, welche das Umhüllen der Federn mit einem Verkleidungsmaterial, das Vorbelasten wenigstens einer der Federn und das Verbinden der Federn miteinander umfassen. Mit dem Schritt des Vorbelastens der Federn ist in diesem Fall das Bewegen der an den Enden der Feder angeordneten Verkleidungsabschnitte aufeinander zu und das Verbinden derselben mittels eines Verbindungselementes derart ange sprochen, daß die Federn im vorbelasteten Zustand eine kleinere Längserstreckung aufweisen als in ihrem ursprünglichen, nicht vorbelasteten Zustand. Diese Vorbelastung kann entweder unmittelbar nach Umhüllen der Federn mit dem Verkleidungsmaterial, d.h. vor dem Zusammenbau derselben unter Bildung der Matratze, oder auch dann gegeben sein, wenn die Matratze zusammengesetzt worden ist. Vorzugsweise tritt die Vorbelastung jedoch auf, wenn die Federn in Folgen angeordnet worden sind, wobei auf diese Weise zweckmäßig eine Vorbelastung sämtlicher Federn in der Matratzenschicht gegeben ist.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens weist erfindungsgemäß ein Einführmittel 11 und ein hiervon mit Abstand angeordnetes Anstoßglied 12 auf. Während des Einsatzes werden die Federn 1 derart angeordnet, daß ein Ende in Richtung des Einführmittels 11 weist, während das andere Ende in Richtung des Anstoßgliedes 12 weist. Das Einführmittel 11 ist relativ zu dem Anstoßglied 12 aufeinander zu und voneinander weg verlagerbar, um das Verkleidungsmaterial an einem Ende durch die Feder hindurch in Richtung des Verkleidungsmaterials an dem anderen Ende zu bewegen. Ferner sind Befestigungsmittel 13 vorgesehen, um Befestigungsglieder zu bilden, welche das Verkleidungsmaterial von beiden Federenden miteinander verbinden. Vorzugsweise ist das Einführmittel 11 über das Anstoßglied 12 hinaus verlagerbar und ist das Befestigungsmittel 13 an der entgegengesetzten Seite desselben angeordnet, wie es bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Auf diese Weise ist das Einführmittel 11 dazu in der Lage, das Verkleidungsmaterial sowohl von dem vorderen als auch von dem hinteren Ende der Feder 1 nach außen durch eine Öffnung in dem Anstoßglied 12 hinaus zu verlagern, während das Anstoßglied 12 die Feder 1 davor bewahrt, mitgeführt zu werden. Das Befestigungsmittel 13 kann anschließend die Verklei dungsmaterialien mittels eines mechanischen Verbindungselementes, wie einer Klemme, oder mittels einer oberflächigen Verbindung, wie Kleben oder Schweißen, miteinander verbinden. Eine erfindungsgemäße Anordnung kann vorzugsweise eine Mehrzahl an parallelen Vorrichtungen umfassen, wie beispielsweise zwei parallel arbeitende Vorrichtungen, wie sie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorhanden sind. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Erfindung von oben in einer Position, in welcher die Einführmittel 11 nicht in Richtung der Anstoßlieder 12 eingeführt worden sind. Demgegenüber ist 4a – von der Seite her betrachtet – dieselbe Vorrichtung entnehmbar, wobei sich die Einführmittel 11 hier in einer Position befinden, in welcher sie durch das Anschlagglied 12 hindurch und über dieses hinaus eingeführt worden sind. Das Verkleidungsmaterial 2 ist dabei mitgeführt worden und kann mittels einer Klemme oder dergleichen mittels des Befestigungsmittels 13 aneinander festgelegt werden. Ein erfindungsgemäßes Federelement nach seiner Fertigstellung ist in 4b schematisch wiedergegeben.
Selbstverständlich können auch andere Arten von Befestigungsmitteln eingesetzt werden. Desgleichen ist es möglich, ein verlagerbares Anstoßglied 12 zu verwenden, so daß in diesem Fall beide Enden der Feder 1 gegeneinander gedrückt werden, während die Befestigung, die Verschweißung oder eine äquivalente Verbindung vorgenommen wird. Indes wird auf diese Weise die Freiheit in der Auswahl der Anordnung des Verbindungselementes beeinflußt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Spiralfedern 1 vieler Größen eingesetzt werden, wobei im wesentlichen jegliche Größe von Schraubenfedern geeignet ist. In bevorzugter Ausführung ist jedoch vorgesehen, daß Federn mit einem Durchmesser von 2 bis 10 cm, insbesondere von etwa 6 cm, eingesetzt werden.
Im Hinblick auf die Vorbelastung der Federn ist in weiterhin bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß diese derart ausgeführt wird, daß die Länge der Federn im vorbelasteten Zustand kleiner als 2/3 der Länge, vorzugsweise kleiner als die halbe Länge, derselben Federn im ursprünglichen, nicht vorbelasteten Zustand ist. Des weiteren ist es bevorzugt, daß das Verhältnis der Länge der Feder zu dem Durchmesser der Feder im vorbelasteten Zustand kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1, insbesondere kleiner als 1/2, beträgt.
Wie oben erwähnt, werden die Verkleidungen mit den Federn vorzugsweise sukzessive in Folgen angeordnet, wonach diese Reihen seitlich miteinander verbunden werden, wie es 2 zu entnehmen ist. Vorzugsweise werden die Reihen an zwei bis drei Befestigungspunkten miteinander verbunden, welche in Vertikalrichtung vor einer jeden Feder verteilt angeordnet sind. Selbstverständlich ist auch eine kleinere oder eine größere Anzahl an Befestigungspunkten möglich. Ferner ist es möglich, anstelle einer Mehrzahl an Befestigungspunkten eine ausgedehnte Befestigungslinie vorzusehen, welche sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Federn erstreckt. Die Verbindung der Reihen kann durch Kleben oder Schweißen stattfinden. Stattdessen kann die genannte Verbindung jedoch auch mittels Klemmen, Klettverschlüssen oder auf beliebige andere geeignete Weise erfolgen.
Mittels der erfindungsgemäßen Matratze wird eine Kontrolle der Feder erreicht, welche somit vor einem Verdrehen oder dergleichen gesichert ist. Auf diese Weise ist es möglich, sehr dünne Matratzen mit einer Dicke von gegebenenfalls nur einem oder wenigen Zentimetern herzustellen. Die Erfindung ist folglich besonders für Sitzkissen, Bettmatratzen zur Anordnung auf der Oberseite einer anderen Matratze und ähnliche Anwendungen geeignet, bei welchen dünne Matratzen erwünscht sind. Ein besonderer Vorteil besteht darin, auf die genannte Weise Bettmatratzen mit Spiralfedern herstellen zu können, wobei diese nicht nur dünner und mit erhöhtem Komfort ausgestaltet werden können, sondern auch die Vorteile von Spiralfedern nutzen zu können, welche in der Regel keiner Ermüdung mit zunehmender Lebensdauer unterliegen, wie es bei Polyethylen oder ähnlichen Materialien der Fall ist. Die erfindungsgemäßen Matratzen lassen sich je nach Wunsch sehr leichtgewichtig, weich und komfortabel, aufgrund der Vorbelastung jedoch auch sehr steif und hart ausbilden.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit, die Höhe der Federelemente auf einfache Weise durch Variation der Position des Verbindungsgliedes zu steuern. Je weiter die Verkleidungsabschnitte von den Federenden aufeinander zu bewegt und je mehr sie anläßlich ihrer Verbindung miteinander überlappt werden, desto dünner und kompakter wird die Matratze ausgebildet. Auf diese Weise ist es auch einfach möglich, verschiedene Bereiche der Matratze mit einer unterschiedlichen Dicke auszugestalten oder Matratzen mit verschiedener Dicke herzustellen, ohne den Herstellungsprozeß – abgesehen von der Verbindung – in irgend einer Weise zu verändern. Die Herstellung wird somit sehr flexibel und kontrollierbar. Ferner ist es insbesondere möglich, Matratzen zur Anwendung für Sitzkissen oder für andere Matratzen zur Verwendung als Sitze mit einer wannenartigen oder ähnlichen Ausgestaltung zu erzeugen. Entsprechende Änderungen in der Höhe können auch bei anderen Matratzen angewendet werden, um die Position des Benutzers auf der Matratze steuern zu können.
Bei dem erfindungsgemäßen Zusammenziehen des Verkleidungsmaterials über den Federn wird auch die gesamte Matratze in einem gewissen Ausmaß zusammengezogen. Hieraus resultiert eine Stabilisierung der Matratze, so daß kein Rahmen oder dergleichen erforderlich ist. Ferner kann der Vorgang des Zusammenziehens die Federn dazu bringen, daß sie etwas ineinander eingreifen, während das Verkleidungsmaterial zwischen ihnen angeordnet ist. Dies ist insofern erwünscht, als es die Matratze vor der Erzeugung von Geräuschen bewahrt, welche auftreten können, wenn unbedeckte Federwindungen gegeneinander anstoßen.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Indes sind eine Vielzahl von Abänderungen der Erfindung denkbar. Wie bereits erwähnt, ist es beispielsweise möglich, andere Arten von Befestigungselementen sowie andere Verkleidungsmaterialien, Federgrößen etc. einzusetzen. Überdies können die Vorrichtung und das Verfahren in verschiedener Weise ausgestaltet sein. Derartige Abänderungen sind von dem Schutzbereich der Erfindung umfaßt, wie er durch die beigefügten Ansprüche festgelegt ist.

Claims

Sprungfedermatratze mit einer Mehrzahl an miteinander verbundenen Spiralfedern (1), welche in Verkleidungen (2) für wenigstens eine der Federn (1) angeordnet sind, wobei die an den Enden der Feder (1) angeordneten Verkleidungsabschnitte durch die Feder (1) hindurch einander zugekehrt und mittels eines Verbindungsmittels miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Verkleidungsabschnitte an den Enden der Feder (1) derart ausgestaltet ist, daß die Feder (1) vorbelastet ist.
Sprungfedermatratze nach Anspruch 1, wobei die Verkleidungsabschnitte so weit einander zugekehrt sind, daß sie miteinander in Kontakt stehen.
Sprungfedermatratze nach Anspruch 2, wobei das Verbindungsmittel derart angeordnet ist, daß es eine gewünschte Überlappung der Verkleidungsabschnitte sicherstellt, wobei die derart erhaltene Überlappung die Vorbelastung der Feder (1) festlegt.
Sprungfedermatratze nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verbindungsmittel von einem mechanischen Verbindungselement, vorzugsweise einer Klemme, gebildet ist.
Sprungfedermatratze nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verbindungsmittel von einer oberflächigen Verbindung, wie einer Klebverbindung, einer Schweißnaht oder dergleichen, gebildet ist.
Sprungfedermatratze nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verkleidung (2) ein vorzugsweise schweißbares Textilmaterial aufweist.
Sprungfedermatratze nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Feder (1) derart vorbelastet ist, daß die Länge der Feder (1) im vorbelasteten Zustand kleiner als 2/3 der Länge, vorzugsweise kleiner als die halbe Länge, derselben Feder (1) in einem nicht vorbelasteten Zustand ist.
Sprungfedermatratze nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Länge der Feder (1) zu dem Durchmesser der Feder (1) im vorbelasteten Zustand kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1, insbesondere kleiner als 1/2, beträgt.
Sprungfedermatratze nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche eine Mehrzahl an vorbelasteten Federn (1) aufweist, wobei zumindest einige der Federn (1) unterschiedlich vorbelastet sind.
Sprungfedermatratze nach Anspruch 9, wobei die Federn (1) derart unterschiedlich vorbelastet sind, daß sie Bereiche der Matratze mit verschiedener Dicke bilden.
Verfahren zur Herstellung einer Sprungfedermatratze mit einer Mehrzahl an miteinander verbundenen Spiralfedern (1), welche in Verkleidungen (2) angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte: – Umhüllen der Federn (1) mit einem Verkleidungsmaterial (2); – Vorbelasten wenigstens einer der Federn (1); und – Verbinden der Federn (1) miteinander; wobei der Schritt des Vorbelastens der Federn (1) die Teilschritte der Bewegung der Verkleidungsabschnitte an den Enden der Feder (1) durch die Feder (1) hindurch aufeinander zu sowie deren Verbindung miteinander mittels Verbindungsmitteln umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verkleidungsabschnitte so weit aufeinander zu bewegt werden, daß sie miteinander in Kontakt stehen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Vorbelastung der Federn (1) durch Positionieren des Verbindungsmittels und die derart erhaltene Überlappung der Verkleidungsabschnitte gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei als Verbindungsmittel ein mechanisches Verbindungselement, vorzugsweise eine Klemme, eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei als Verbindungsmittel eine oberflächige Verbindung, wie eine Klebverbindung, eine Schweißnaht oder dergleichen, eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die von dem Verkleidungsmaterial (2) umhüllten Federn (1) zunächst sukzessive in Folgen miteinander verbunden werden, woraufhin die Vorspannung aufgebracht wird, und wobei die Folgen anschließend aneinander angrenzend miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei im wesentlichen sämtliche Federn (1) der Matratze vorbelastet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei der Schritt der Vorbelastung derart ausgeführt wird, daß die Länge der Feder (1) im vorbelasteten Zustand kleiner als 2/3 der Länge, vorzugsweise kleiner als die halbe Länge, derselben Feder (1) in einem nicht vorbelasteten Zustand ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Schritt der Vorbelastung derart ausgeführt wird, daß das Verhältnis der Länge der Feder (1) zu dem Durchmesser der Feder (1) im vorbelasteten Zustand kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1, insbesondere kleiner als 1/2, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei eine Mehrzahl an Federn (1) derart vorbelastet wird, daß die Federn (1) mit unterschiedlichen Ausmaßen vorbelastet sind.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Federn (1) derart vorbelastet werden, daß sie Bereiche der Matratze mit verschiedener Dicke bilden.
Vorrichtung zur Vorbelastung von Spiralfedern (1), welche von einer Verkleidung (2) umhüllt sind, gekennzeichnet durch ein Einführmittel (11) und ein hiervon mit Abstand angeordnetes Gegenwirkungsmittel, wobei das Einführmittel (11) und das Gegenwirkungsmittel zur Ausführung einer relativen Verlagerung aufeinander zu und voneinander weg ausgebildet sind, um die zwischen denselben angeordneten Verkleidungsmaterialien (2) an den Federenden einer Feder (1) durch die Feder (1) hindurch aufeinander zu zu bewegen, so daß die Feder (1) vorbelastet wird, sowie durch ein Befestigungsmittel (13) zur Anordnung von Verbindungsgliedern, welche die derart zusammengebrachten Verkleidungsmaterialien (2) der beiden Federenden miteinander verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei das Gegenwirkungsmittel von einem passiven Anstoßglied (12) gebildet und das Einführmittel (11) auf das Anstoßglied (12) zu und von diesem weg verlagerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Einführmittel (11) über das Anstoßglied (12) hinaus verlagerbar und das Befestigungsmittel (13) an der entgegengesetzten Seite des Anstoßgliedes (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Überlappung, d.h. wie weit das Einführmittel (11) über das Anstoßglied (12) hinaus verlagerbar ist, steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das Befestigungsmittel (13) zur Befestigung der zusammengebrachten Verkleidungsmaterialien (2) mittels eines mechanischen Verbindungselementes, wie einer Klemme, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das Befestigungsmittel (13) zur Befestigung der zusammengebrachten Verkleidungsmaterialien (2) mittels einer oberflächigen Verbindung, wie Kleben oder Schweißen, ausgebildet ist.