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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Matratze entsprechend der Präambel des
Anspruches 1.
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Zur
Klarstellung wird darauf hingewiesen, dass in dem vorliegenden Text
der Begriff „Matratze” ein elastisches
Element zur Verwendung als Bett, Kissen, Stuhl oder für vergleichbare
Gegenstände bedeutet.
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Eine
Matratze gemäß der Präambel des
Anspruches 1 ist aus
EP-A-426.261 bekannt.
Dieses Dokument offenbart eine Matratze mit Blindlöchern, die
die Grenzfläche
einer ersten und einer zweiten Schicht der Matratze verbinden. In
den Blindlöchern sind
Federelemente untergebracht. Diese Federelemente haben die Form
von Spiralfedern.
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Darüber hinaus
sind Matratzen als solche aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß dem Stand
der Technik ist bekannt, dass man von der oberen Seite der Matratze
bohrt, indem man einen Bohrer verwendet, der die Form eines Apfelentkerners
hat, und einen üblicherweise
runden, zylindrischen Teil der Matratze entfernt. Nach dem Entfernen des
zylindrischen Elementes wird ein Federelement, beispielsweise eine
Sprungfeder, in das in dieser Weise in dem Material der Matratze
geformte Blindloch eingeschraubt, so dass das gesamte Federelement
in dem Material der Matratze verborgen wird. Das Blindloch wird
anschließend
wieder mit dem zylindrischen, ursprünglich entfernten Teil verschlossen.
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Das
Einpassen der dem Stand der Technik gemäßen Federelemente weist eine
Reihe von Nachteilen auf. Erstens muss mindestens eine Seite der
Matratze auf einem großen
Teil ihrer Fläche
beschädigt
werden, um die Federelemente in das Material der Matratze einfügen zu können. Zweitens
ist die Funktionsfähigkeit
der in das Material der Matratze eingepassten Federelemente eingeschränkt. Tatsächlich sind
die Federelemente von allen Seiten vom Material der Matratze umschlossen,
so dass ein Hauptteil der Federcharakteristik durch das Material der
Matratze bestimmt wird, und ein Benutzer die Federcharakteristik
der Federelemente nicht in der gewünschten Weise anpassen kann.
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Im
Gebrauch sind die dem Stand der Technik gemäßen Federelemente in der Lage,
das Körpergewicht
einer Person zu unterstützen.
Wenn diese Person ihr Körpergewicht
verlagert, kann es passieren, dass die Person eine Wellenbewegung
erfährt.
Das bedeutet, dass sich der Körper
eine Zeit lang nach der Bewegung des Körpers auf der Matratze immer noch
auf und ab bewegt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Wohlbefinden einer
die Matratze benutzenden Person weiter zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass eine Matratze gemäß der Präambel des
Anspruches 1 zur Verfügung
gestellt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Federelemente ein
Federelement wie eine Spiralfeder und einen Stoßdämpfer, der mit dem Federelement
in Wirkverbindung steht, umfassen. Die Stoßdämpfer verhindern eine unangenehme
Wellenbewegung.
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Aufgrund
des Aufbaus der Matratze aus einer ersten und einer zweiten Schicht
ist es möglich, eine
Matratze, die weder an der oberen noch an der unteren Seite beschädigt ist,
zu schaffen. Zwischen den beiden Materialschichten liegt eine Grenzfläche vor,
die sich bis zu den Seitenrändern
der Matratze erstreckt. Die Grenzfläche kann an diesen Seitenrändern der
Matratze sowohl gesehen als auch gefühlt werden. Da ein Benutzer
mit diesen Seitenrändern der
Matratze nicht in Berührung
kommt, ist das Vorhandensein einer solchen Grenzfläche während der Benutzung
unproblematisch.
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Durch
die oben angeführten
Maßnahmen
ist darüber
hinaus gewährleistet,
dass sich die Federelemente in einen in der Matratze angeordneten
Kanal ausdehnen. Mit anderen Worten, die Federelemente sind nicht
auf allen Seiten vom Material der Matratze umschlossen und können daher
ihre Federwirkung besser entfalten.
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Aus
Untersuchungen, die die Anmelderin durchgeführt hat, ergibt sich, dass
das Einpassen der Federelemente in der oben beschriebenen Art und Weise
sicherstellt, dass die auf den Körper
des Benutzers ausgeübte
Druckverteilung besser ist als im Falle der Matratzen gemäß dem Stand
der Technik.
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Erfindungsgemäß ist es
darüber
hinaus möglich,
die Blindlöcher
in der ersten Schicht mit den Blindlöchern in der zweiten Schicht
zu verbinden, so dass man Kanäle
in der Matratze erhält,
die sich in sowohl die erste als auch die zweite Schicht erstrecken.
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Diese
Maßnahme
ermöglicht
es, Federelemente, die sich in beide Schichten der Matratze erstrecken,
in der Matratze anzuordnen. Durch das Vorhandensein der Blindlöcher in
den beiden Schichten sind die Federelemente auf ihren beiden Seiten vom
Material der Matratze umschlossen.
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Erfindungsgemäß kann außerdem die
erste Schicht ein erstes Material und die zweite Schicht ein zweites
Material umfassen, wobei das erste Material und das zweite Material
voneinander verschieden sind.
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Diese
Maßnahme
ermöglicht
es, den durch den Benutzer empfundenen Schlafkomfort zu verändern, indem
einfach die Matratze gewendet wird. Durch den Einsatz zweier verschiedener
Arten von Material kann die Matratze eine obere und eine untere
Seite mit verschiedenen Abstufungen an Komfort erhalten.
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Durch
diese Maßnahme
ist es auch möglich, die
Matratze mit einer ersten Seite, die die obere Seite der Matratze
im Falle des Benutzens darstellt, auszustatten. Das bedeutet, dass
der Benutzer nur mit dieser oberen Seite in Berührung kommt. Diese obere Seite
kann aus einem teureren Material gefertigt werden, das höheren Anforderungen
an den Komfort gerecht wird, als das Material, das die untere Seite der
Matratze bildet. Durch das Verwenden von zwei Materialien können Produktionskosten
bei der erfindungsgemäßen Matratze
eingespart werden.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
dass wenigstens eine der Schichten Slow-Foam umfasst.
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Im
vorliegenden Text ist der Begriff „Slow-Foam” als eine Art von Kunststoff-Material
zu verstehen. Ein Material, das beispielsweise für die erfindungsgemäße Matratze
verwendet werden kann, ist Slow-Foam V50.
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Um
die Verteilung des Druckes, der auf die obere Seite der Matratze
wirkt, weiter zu verbessern, ist es möglich, Schlitze im Slow-Foam
auf der Außenseite
der Matratze vorzusehen, wobei sich diese Schlitze in Längsrichtung
und/oder in Querrichtung der Matratze erstrecken. Hierbei können die
Schlitze eine Ausdehnung von ungefähr 40 mm aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist es
auch möglich,
dass wenigstens eine der Schichten Polyester umfasst.
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Sofern
der Wunsch besteht, eine Matratze mit einer echten unteren Seite
und einer echten oberen Seite zur Verfügung zu stellen, ist es möglich, die untere
Seite aus einem relativ preiswerten Material zu fertigen. Die Anforderungen
an den Komfort dieses Materials würden geringer sein als die
Anforderungen an den der oberen Seite. Eine für die Verwendung als unteren
Seite geeignete Schicht ist ein Kaltschaum mit der Code-Bezeichnung
SG45110, der üblicherweise
gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird.
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Erfindungsgemäß können die
Federelemente in der Matratze verteilt sein, wobei sich die Federcharakteristik
der Federn entlang der Längsachse der
Matratze verändert.
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Wird
die Matratze benutzt, übt
eine Person Druck unterschiedlicher Stärke auf verschiedene Punkte
der Matratze aus. Beispielsweise wird auf die Matratze auf Höhe der Hüften mehr
Druck als auf Höhe
der Füße ausgeübt. Durch
die oben angeführten
Maßnahmen
ist es möglich,
die Federcharakteristik der Federn so anzupassen, dass man eine
optimale Druckverteilung in Längsrichtung
der Matratze erfährt.
In diesem Fall kann die Matratze ein speziell für diesen Zweck vorgesehenes
Kopfende und ein speziell für
diesen Zweck vorgesehenes Fußende umfassen.
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Wie
bereits oben aufgezeigt, ist es durch das Vorhandensein offener
Kanäle
in der Matratze möglich,
die Federcharakteristiken der eingesetzten Federelemente optimal
zu nutzen. Die Druckverteilung über
die Oberfläche
der Matratze kann weiter verbessert werden, indem man die Federelemente
aus einem Federelement wie einer Spiralfeder, kombiniert mit einem
Stoßdämpfer, aufbaut.
Die gute Druckverteilung, die man durch Federelemente in den Stoßdämpfern erreichen
kann, bedeutet, dass man den Komfort für den Benutzer weiter erhöhen kann.
Die Gefahr der Schädigung
oder Reizung der Haut oder anderer Teile des menschlichen Körpers, die
durch einen übermäßig hohen
punktuellen Druck auf die Haut hervorgerufen wird, wird durch das
Vorhandensein der wie oben erörterten,
erfindungsgemäßen Federelemente
wesentlich gemindert.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
ist es möglich,
den Stoßdämpfer in
Form eines im wesentlichen zusammenhängenden Bauteiles aus einem elastischen
Material, beispielsweise eines Schaumgummis, zu gestalten. In diesem
Fall kann der Stoßdämpfer Polyether
umfassen. Alternativ ist es möglich,
dass der Stoßdämpfer ein
Gummibauteil umfasst. Der Stoßdämpfer kann
auch einen Luftzylinder umfassen.
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Die
Verwendung der unterschiedlichen Ausführungsformen des Stoßdämpfers hängen von
der Druckverteilung, die man in der Matratze zu erreichen wünscht, ab.
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Weiterhin
ist es erfindungsgemäß möglich, dass
die Federelemente tellerförmige
Endelemente an ihren Enden umfassen. In diesem Fall kann der Stoßdämpfer an
seinen beiden Enden an den Endelementen der Federelemente fixiert
werden.
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Das
Vorhandensein der Endelemente hilft sicherzustellen, dass die Federelemente
und/oder die Stoßdämpfer keinen
punktuellen Druck auf das Material der Matratze ausüben können. Durch
das Vorhandensein der Endelemente wird der Druck immer über einen
Oberflächenbereich,
der mindestens dem Oberflächenbereich
der Endelemente selber entspricht, verteilt. Für ein gutes Funktionieren der
Stoßdämpfer der
Federelemente ist es wünschenswert, die
Enden der Stoßdämpfer an
einer bestimmten Stelle in der Matratze zu fixieren. Die Stoßdämpfer können an
ihren beiden Enden an den Endelementen fixiert werden, und über die
Endelemente können
sie auf das Material der Matratze einwirken.
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Bei
Benutzung der Matratze wird zumindest die oben liegende Oberfläche der
Matratze unter dem durch den Benutzer ausgeübten Druck verformt. Daher
ist es von Vorteil, wenn der Stoßdämpfer mit wenigstens einem
der Endelemente der Federelemente drehbar verbunden ist.
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Wie
gerade oben in Bezug auf die Veränderung
der Federcharakteristik ausgeführt,
kann man erfindungsgemäß die Federcharakteristik
des Stoßdämpfers entlang
der Längsachse
der Matratze verändern.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Federelement zur Verwendung
in Matratzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement
ein Federelement wie eine Sprungfeder und einen Stoßdämpfer, der
in Wirkverbindung mit dem Federelement steht, umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur
Herstellung einer Matratze gemäß Anspruch
17.
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Die
erfindungsgemäße Matratze
ist aus wenigstens zwei aufeinander angeordneten Schichten aufgebaut,
wobei Blindlöcher
in wenigstens einer der Schichten eingearbeitet sind und Federelemente
in den Blindlöchern
bereitgestellt sind und anschließend die Blindlöcher mit
der zweiten Schicht der Matratze abgedeckt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
wird darüber
hinaus dadurch verbessert, dass man Blindlöcher sowohl in einer ersten
als auch in einer zweiten Schicht der Matratze vorsieht und anschließend Federelemente
in den Blindlöchern
der ersten Schicht der Matratze bereitstellt, die Federelemente
anschließend
mit einer zweiten Schicht der Matratze abdeckt, so dass die Blindlöcher der
ersten Schicht der Matratze in Linie mit den Blindlöchern der zweiten
Schicht der Matratze angeordnet sind.
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Die
Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die angefügten Abbildungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
Ansicht der erfindungsgemäßen Matratze
zeigt, in der die erste Schicht der Matratze getrennt von der zweiten
Schicht der Matratze dargestellt ist;
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2 einen
Querschnitt einer möglichen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Matratze zeigt;
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3 den
oberen Teil eines Federelementes zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Matratze
zeigt;
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4 das
Federelement gemäß 3 in einem
entlasteten und einem belasteten Zustand zeigt;
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5 eine
Seitenansicht eines Bereiches der erfindungsgemäßen Matratze zeigt, in dem
zwei Federelemente gemäß 3 und 4,
die in dem Material der Matratze eingebettet sind, zu sehen sind;
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6 einen
Querschnitt eines Stoßdämpfers zur
Verwendung in den erfindungsgemäßen Federelementen
zeigt, wobei der Stoßdämpfer einen Luftzylinder
umfasst;
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7 ein
Federelement, das einen Stoßdämpfer gemäß 6 umfasst,
in einem entlasteten und einem belasteten Zustand zeigt;
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8 einen
Querschnitt einer weiteren Variante eines Stoßdämpfers zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Federelement
zeigt;
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9 eine
Feder-ähnliche
Vorrichtung zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Matratze in einem entlasteten
und einem belasteten Zustand zeigt.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Matratze (10).
Die Matratze (10) umfasst eine erste oder obere Schicht
(1), die auf einer zweiten oder unteren Schicht (2)
befestigt ist, wenn die Matratze benutzt wird. In 1 sind
die Schichten (1) und (2) der Übersichtlichkeit halber voneinander
getrennt dargestellt. In jeder der beiden Schichten (1)
und (2) sind Blindlöcher
(3) für
die Unterbringung der Federelemente (4) vorhanden. Eine
mögliche
Ausführungsform
dieser Federelemente wird mit Bezug auf 3 und die
folgenden Abbildungen näher
erörtert.
Die Blindlöcher
(3) werden in solcher Art und Weise in der ersten Schicht
(1) respektive der zweiten Schicht (2) bereitgestellt,
dass sich die Blindlöcher
in der ersten Schicht mit den Blindlöchern (3) in der zweiten
Schicht (2) verbinden. Das heißt, dass die Blindlöcher der
verbundenen Schichten (1) und (2) zusammen Kanäle bilden,
die sich im wesentlichen über
die gesamte Dicke der Matratze erstrecken.
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Weiterhin
kann man in 1 erkennen, dass die obere Seite
der Matratze, in anderen Worten die obere Seite der Schicht (1),
eine glatte Oberfläche
bildet. Die obere Seite wird also nicht beschädigt, was bedeutet, dass der
Benutzer keine Ecken, Unebenheiten und dergleichen auf der oberen
Seite der Matratze spüren
kann.
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Die
erfindungsgemäße Matratze
(10) kann so hergestellt werden, dass sich das Material
der ersten Schicht (1) von dem Material der zweiten Schicht (2)
unterscheidet. Ein Kunststoff mit einem hohen Maß an Komfort wird beispielsweise
für die
erste Schicht (1) benutzt. Ein Beispiel für einen
geeigneten Kunststoff ist Slow-Foam. Dieser Kunststoff ist vergleichsweise
teuer. Für
die zweite Schicht (2) kann ein anderer Kunststoff verwendet
werden, der ebenfalls für
eine Matratze geeignet ist, aber in dessen Fall der Grad an Komfort
geringer sein kann, ohne dass der Gesamtkomfort der Matratze (10)
ungünstig beeinflusst
wird. Als Material für
die zweite Schicht (2) kann Polyester verwendet werden.
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Ein
geeignetes Material für
die erste Schicht (1) ist beispielsweise Slow-Foam F50. Dieses
Material kann in jeder gewünschten
Stärke
zur Verfügung gestellt
werden, hat aber vorzugsweise eine Stärke von 8 mm. Die untere Schicht
(2) kann beispielsweise aus Polyester-Kaltschaum SG45 gefertigt
werden. Diese zweite Schicht (2) kann ebenfalls in jeder
geeigneten Stärke
gefertigt werden. Beispielsweise wird die untere Schicht mit einer
Stärke
von 10 cm gefertigt. Das Vorhandensein der Federelemente (4) in
der erfindungsgemäßen Matratze
(10) ermöglicht es,
eine bessere Druckverteilung des auf die obere Seite der Matratze
wirkenden Druckes zu erzielen als es nach dem Stand der Technik
möglich
ist. Ein Benutzer wird als Folge dieser besseren Druckverteilung
ein größeres Wohlbefinden
erfahren. Größeres Wohlbefinden
bedeutet unter anderem, dass Benutzer mit Nacken- und Rückenbeschwerden
weniger Schlafstörungen
haben werden.
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An
der Erasmus Universität
in Rotterdam durchgeführte
Untersuchungen haben gezeigt, dass eine günstige Druckverteilung zu erhöhtem Wohlbefinden
führen
kann.
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Im
Stand der Technik ist es üblich,
den Druck, den ein Benutzer durch eine Matratze erfährt, mittels
eines so genannten „Ergo-Checks” zu messen.
In dem Ergo-Check wird die Last, die auf dem Körper lastet, mittels einer
so genannten „Messplatte” (measuring
sheet) gemessen. Dabei handelt es sich um eine im wesentlichen flache
Vorrichtung, in der fein verteilte Sensoren vorhanden sind. Üblicherweise
werden 684 Sensoren in einer Messplatte verwendet, wobei diese Sensoren
gleichmäßig über die Testfläche verteilt
sind. Mit Hilfe dieser Messplatte können der mittlere Druck und
der Maximaldruck, den der Benutzer pro cm2 auf
der Haut erfährt,
gemessen werden.
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Im
Stand der Technik ist es üblich,
dass der vom Körper
erfahrene Druck in „mm
Hg” ausgedrückt wird.
Durch die erfindungsgemäße Matratze
werden gemessene Werte im Bereich von 8,8 bis 10,5 mm Hg erreicht,
wenn der Benutzer auf dem Rücken
liegt, wohingegen diese Werte im Bereich von 11,2 bis 12,9 mm Hg
liegen, wenn der Benutzer auf der Seite liegt.
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2 zeigt
einen Querschnitt einer möglichen
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Matratze
(10). 2 zeigt eine Seitenansicht vom Querschnitt
der Matratze. Die Matratze (10) gemäß 2 umfasst
ebenfalls eine erste Schicht (1), die von einer zweiten
Schicht (2) gestützt
wird. Die erste Schicht (1) gemäß 2 ist aus
Slow-Foam gefertigt. Vier Bohrungen (11) sind in das Material
in Querrichtung der Matratze (10) gemacht worden. Diese Bohrungen
werden als Luftlöcher
genutzt und haben typischerweise einen Durchmesser von 12 mm. Um die
Druckverteilung über
die obere Oberfläche
des Slow-Foams weiter zu verbessern, sind Schlitze im Slow-Foam
vorgesehen, wobei sich diese Schlitze in Längsrichtung über die
Matratze erstrecken. Solche Schlitze können sich auch in Querrichtung
der Matratze (nicht gezeigt) erstrecken. Die in 2 dargestellten
Schlitze (12) haben typischerweise eine Tiefe von 40 mm.
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3 zeigt
einen oberen Teil einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federelementes
(40). Das Federelement (40) umfasst eine Spiralfeder
(41), die auf der Innenseite mit einem Bauteil aus Schaumgummi,
wie Polyether, gefüllt
ist. Das Bauteil wird durch die Referenznummer (42) angedeutet. Auf
der oberen Seite ist das Federelement (40) mit einem tellerförmigen Endelement
(43) ausgestattet. Sowohl die Spiralfeder (41)
als auch das Bauteil aus Schaumgummi (42) sind an diesem
Endelement (43) befestigt. Das Endelement (43)
fungiert als Kipphebel. In anderen Worten, das Endelement (43)
kann sich den Verformungen der Matratze anpassen. Durch das Vorliegen
der Endelemente (43) wird verhindert, dass das Material
der Matratze, in dem das Federelement (40) untergebracht
ist, sehr stark örtlich
begrenzt belastet wird, beispielsweise durch das Ende der Spiralfeder
(41).
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4 zeigt
das Federelement (40) gemäß 3. 4 zeigt
das Federelement (40) im entlasteten Zustand (auf der linken
Seite der Abbildung) und im belasteten Zustand (auf der rechten
Seite der Abbildung).
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5 zeigt
einen Querschnitt eines Bereiches der erfindungsgemäßen Matratze
(10), wobei diese Matratze eine erste Schicht (1)
und eine zweite Schicht (2) umfasst, Blindlöcher (3)
in beide Schichten eingearbeitet sind und das Federelement (40)
gemäß der 3 und 4 immer
in dem Kanal, der durch ein Blindloch (3) in der ersten
Schicht (1) und ein Blindloch (3) in der zweiten
Schicht (2) gebildet wird, untergebracht ist.
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6 stellt
einen alternativen Stoßdämpfer (52)
zur Verwendung für
ein erfindungsgemäßes Federelement
dar, wobei dieser Stoßdämpfer (52)
einen Luftzylinder umfasst. Der Stoßdämpfer (52) ist an
beiden Enden an den Endelementen (53) fixiert. Der Stoßdämpfer umfasst
eine Kolbenstange (54), die sich in einem Zylinder (55)
auf und ab bewegen kann. Ein Kolbenelement (56) ist an
der Unterseite der Kolbenstange (54) angebracht und in
enger Passung mit der Innenwand des Zylinders (55) verbunden.
Für ein
gutes Funktionieren des Stoßdämpfers ist
ein Luftloch (57) in der Zylinderwand nahe der Unterseite
dieser Wand vorgesehen. Der Stoßdämpfer (52)
gemäß 6 ist über einen
Schnappverschluss mit jedem der Endelemente (53) verbunden. Der
Schnappverschluss wird im Diagramm durch das kugelförmige Element
(58) an beiden Enden des Stoßdämpfers (52) angedeutet.
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7 zeigt
eine alternative Ausführungsform
des Federelementes (50), das eine Spiralfeder (51)
und einen Stoßdämpfer (52)
gemäß 6 umfasst.
Das Federelement (50) wird im entspannten Zustand auf der
linken Seite in 7 dargestellt. Das gleiche Federelement
(50) wird im gespannten Zustand auf der rechten Seite in 7 dargestellt.
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8 stellt
eine dritte Ausführungsform
des Stoßdämpfers (62)
dar. Der Stoßdämpfer (62)
umfasst ein Gummibauteil (63), das sich unter Lasteinwirkung
verformen kann. Das Gummibauteil (63) ist an beiden Enden
mit einer Stange oder einem Schenkel (64) versehen, der über einen
Schnappverschluss mit zwei Endelementen (63) verbunden
ist.
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9 stellt
eine weitere Variante eines Federelementes (60) dar, das
sich aus einem Stoßdämpfer (62)
gemäß 8 und
einer Spiralfeder (61) zusammensetzt. Das Federelement
(60) ist im entspannten Zustand auf der linken Seite in 9 dargestellt.
Das gleiche Federelement (60) ist im gespannten Zustand
auf der rechten Seite in 9 zu sehen.