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Die
vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung
mit der Nr. 60/581,826 in Anspruch, die am 21. Juni 2004 eingereicht
wurde und hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme integriert ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Matratzenauflagen und insbesondere
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer segmentierten
Matratze bzw. einer Matratze mit mehreren Abschnitten oder einer
Auflage unter Verwendung eines Wabenkerns.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Schaum-
und gelgefüllte
Materialien wurden seit langer Zeit in Matratzen und Kissen benutzt,
um einen Stoß zu
absorbieren und zahlreichen Teilen des menschlichen Körpers Halt
zu geben. Seit kurzem wurden Wabenkerne verwendet, um verbesserte
Halte- bzw. Stützeigenschaften
für derartige
Anwendungen vorzusehen. Jedoch haben die inhärenten Eigenschaften dieser
Materialien bzw. der zum Bilden der Polster verwendeten Verfahren
entweder in weniger optimalen Konfigurationen bei Anwendungen, bei
denen die Polster gefaltet werden mussten, resultiert, oder sie
mussten andere Halteeigenschaften über ihre Oberfläche verteilt
aufweisen, oder sie waren zur Anpassung an mehrere Nutzer gedacht.
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Für den Fall,
dass die Matratze entweder während
der Verwendung oder beim Lagern gefaltet werden muss, es sei denn,
das Polster ist segmentiert und zusammengenäht, verhindert ihre Dicke ein Falten
und daher muss sie üblicherweise
gerollt werden. Andernfalls falls das Polster segmentiert ist, um sich
an eine Lagerung anzupassen, stellen die Verbindungen der Segmente
Nähte oder
Räume dar,
die sich mit einem gleichmäßigen Rückhalt während einer
Verwendung stören.
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Einige
Matratzen und Sitzkissen weisen z. B. einen oder mehrere Abschnitte
aus einem Schaumstoffmaterial, das von einer Hülle umhüllt ist, auf, wobei der Schaumstoff
konfiguriert und ausgebildet ist, um komfortable Halte- bzw. Unterlageoberflächen vorzusehen.
Wenn mehrere Schaumkissen in einer einzelnen Einheit kombiniert
werden, muss die Einheit auf die Integrität der Hülle vertrauen, um die Kissen
in ihren beabsichtigten relativen Positionen zu halten. Dies macht
es üblicherweise
erforderlich, dass die Kissen in individuellen Taschen angeordnet werden,
die durch eine Naht einer Art getrennt sind, die es normalerweise
schwierig macht, ungewünschte
Abtrennungen zwischen aneinandergrenzende Kissenteile zu verhindern.
Falls eine Kunststoffhülle verwendet
wird, verschlimmert sich das Abtrennproblem üblicherweise aufgrund der Art
der Verbindungsnaht, die normalerweise verwendet wird. Es gibt auch
weitere Nachteile, die mit der Verwendung von Schaumstoffmaterialien
verknüpft
sind. Schaumstoff ist z. B. empfänglich
dafür,
eine komprimierte Form anzunehmen, die sich nach mehreren Verwendungsperioden
einstellt, wobei die Schaumstoffzellen zusammenbrechen und der vorteilhafte
Halt des Kissens verloren ist.
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Bei
anderen Matratzen und Kissen gemäß dem Stand
der Technik wird ein Gel oder eine andere fluidähnliche Substanz verwendet,
um einen undurchlässigen
Sack zu füllen,
der innerhalb oder auf einer Schaumstoffhülle angeordnet ist. Die gesamte Anordnung
ist innerhalb eines feuchtigkeitsresistenten Gewebes, Vinyl und/oder
Urethan oder einer wasserdichten Hülle eingehüllt und wird auf einem Sitz
oder einer Matratzenunterlage platziert. In einigen Fällen ist
das gelgefüllte
Kissen mit Konturen oder kontaktfreien Zonen ausgebildet, um einen
Kontakt und einen Druck auf sensitive Teile des Körpers eines
Benutzers zu lindern. Das Patent
US
5,201,780 (Dinsmoor, III et al.) offenbart ein dreischichtiges
Matratzenpolster, das eine Abdeckung bzw. Hülle aufweist, das eine innere
Schicht aus einer Kunststofffolienschicht auf einer Fluidblasenschicht
enthält,
die auf einer Schaumschicht getragen wird. Dieses Polster kann aufgrund
seiner komplizierten inneren Konstruktion nicht gefaltet werden.
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Andere
Matratzen gemäß dem Stand
der Technik, die eine Matrix aus Luft- oder Fluidzellen aufweisen und die
aufgeblasen werden können
und aus denen Luft abgelassen werden kann, um Körperteile gleichmäßiger zu
stützen,
obwohl sie flexibel genug sind, um gebogen oder gefaltet zu werden,
umfassen üblicherweise
komplizierte Einbaukomponenten, und zusätzlich zu den Fluidversorgungskomponenten
(z. B. Kompressor, Ventile, Schläuche,
etc.) wird oft ein Computer gebraucht, um die Reaktion jeder Luftzelle
konstant auf Druck- und Belastungsänderung zu messen und zu kontrollieren,
indem das Entleeren und das Befüllen
in jeder Zelle variiert wird. Solche Matratzen sind somit auch teuer
und kompliziert.
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Wabenstrukturen
werden nun häufig
als bevorzugte Polsterung zur Verwendung bei Matratzen und anderen
Kissen gewählt,
die zum Stützen
eines menschlichen Körpers
gedacht sind. Landi et al. offenbaren z. B. in dem Dokument
US 5,701,621 verschiedene
verbesserte Matratzen- und Matratzenpolsterkonfigurationen, die
aus einer oder mehreren Schichten aus einzelnen Fächern hergestellt
sind, wobei ein flexibler elastomerischer Wabenkern in eine Hülle eingehüllt ist,
die aus einem porösen
bzw. faserigen Material hergestellt ist. Der Wabenkern hat bei einer
offenbarten Ausführungsform
an der Unterseite eine Kunststoffaußenschicht bzw. einen Kunststoffbelag,
der eine Vielzahl von Perforierungen aufweist, um Feuchtigkeit aus
dem Kern ausscheiden zu können.
Bei einer weiteren Ausführungsform
weist das Matratzenpolster eine Außenschicht auf, die sowohl
an der oberen Oberfläche
als auch an der unteren Oberfläche
eines einzelnen Kerns angebracht ist. Eine Hülle umhüllt sowohl den Kern als auch
den Belag. Der Wabenkern dieser Ausführungsform könnte Zellwände mit
darin ausgebildeten Perforierungen aufweisen, so dass jede Zelle
des Kerns mit einem Pumpensubsystem in Verbindung stehen kann, um eine
Kontrolle der Festigkeit des Polsters zu steuern.
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Eine
andere Ausführungsform
von Landi et al. weist zwei Wabenkernfächer auf, die aufeinander angeordnet
sind, wobei beide Kerne in einer einzelnen Hülle eingehüllt sind, die durchlässig sein
kann oder die mit Seitenöffnungen
oder Luftlöchern
konstruiert sein kann, die für
Gas und Fluide undurchlässig
sind. Die Zellwände
jedes Kerns können
massiv, d. h. nicht perforiert, sein, oder einige bzw. alle Zellwände der
Kerne können
eine Vielzahl von Perforierungen aufweisen. Bei einer noch weiteren
Ausführungsform
wird ein Doppelkernpolster mit drei Außenschichten offenbart, wobei
jede Außenschicht massiv,
d. h. nicht perforiert, ist oder mit einer Vielzahl von Perforierungen
ausgebildet sein könnte.
Die Außenschichten
sind jeweils mit der oberen Oberfläche des oberen Kerns, der unteren
Oberfläche
des oberen Kerns und der angrenzenden oberen Oberfläche des
unteren Kerns und der Unterseite des unteren Kerns verbunden. Die
Außenschichten
können massiv,
d. h. nicht perforiert, sein oder sie könnten mit einer Vielzahl von
Perforierungen ausgebildet sein.
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Obwohl
eine wesentliche Verbesserung gegenüber den früheren Materialien vorgesehen
wird, ist jede dieser Wabenausführungsformen
aus einzelnen Kernschichten konstruiert und somit nicht ideal für Anwendungen
geeignet, bei denen ein Falten erforderlich ist, bei denen eine
im Wesentlichen nicht planare Ausrichtung oder ein nicht ebener
Rückhalt beabsichtigt
ist, bei denen sich der Halt an mehr als einen menschlichen Körper anpassen
soll oder bei denen verschiedene anatomische Stützeigenschaften in verschiedenen
Bereichen der einzigen Matratze bzw. der Matratzenauflage vorhanden
sein müssen.
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Somit
bleibt ein Bedürfnis
bestehen, ein Verfahren zum Herstellen einer verbesserten Matratze bzw.
einer verbesserten Matratzenauflage vorzusehen, die die oben erwähnten Defizite überwindet
und die den Komfort, die Langlebigkeit, die Formhaltbarkeit, die
Lagerbarkeit und die Verwendbarkeit maximiert, die aber nicht die
Nachteile des Stands der Technik hat.
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Aufgaben dieser Erfindung
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Matratze bzw. eine verbesserte Matratzenauflage vorzusehen, die
für Anwendungen
geeignet ist, bei denen ein Falten entweder zum Lagern oder während einer
Verwendung erforderlich ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Matratze bzw. eine verbesserte Matratzenauflage vorzusehen, die
für Anwendungen
geeignet ist, bei denen im Wesentlichen eine nicht planare Ausrichtung
bzw. eine nicht planare Stütze
beabsichtigt ist.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Matratze bzw. Matratzenauflage vorzusehen, die für Anwendungen geeignet ist,
um sich an mehr als einen zu stützenden menschlichen
Körper
anzupassen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Matratze oder Matratzenauflage vorzusehen, die für Anwendungen geeignet ist,
bei denen verschiedene anatomische Stützeigenschaften in verschiedenen
Bereichen der einzelnen Matratze oder der Matratzenauflage vorzuliegen
haben.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Matratze oder eine Matratzenauflage vorzusehen, die mehrere Segmente bzw.
Abschnitte aufweist, die derart eng miteinander verbunden sind,
dass keine Nähte
oder Räume
dazwischen vorhanden sind, die eine Verwendung des Polsters stören.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Kurz
gesagt, weist eine Matratze mit mehreren Abschnitten bzw. eine Matratzenauflage
gemäß einer
momentan bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen ersten rechtwinkligen Abschnitt,
der aus einem ersten Wabenkern, der aus wellenförmigen Streifen aus einem elastischen
thermoplastischen Material gebildet ist, die miteinander mit Kompressionswärme verbunden
sind und die sich ausdehnen, um Zellwände zu bilden, die eine erste
Vielzahl von aneinandergrenzenden, regulär geformten Zellen definieren,
die sich zwischen einer ersten Seite des ersten Kerns und einer
zweiten Seite des ersten Kerns erstrecken, wobei der erste Kern eine
erste Außenschicht
aufweist, die zumindest an die erste Kernseite oder die zweite Kernseite
gebunden ist; einen zweiten im Wesentlichen rechtwinkligen Abschnitt,
der aus einem zweiten Wabenkern hergestellt ist, der aus wellenförmigen Streifen
aus einem elastischen thermoplastischen Material gebildet ist, die
miteinander mit Kompressionswärme
verbunden sind und die sich ausdehnen, um Zellwände zu bilden, die eine zweite
Vielzahl von aneinandergrenzenden, regulär geformten Zellen definieren,
die sich zwischen einer dritten Seite des zweiten Kerns und einer
vierten Seite des zweiten Kerns erstrecken, wobei der zweite Kern
zumindest eine zweite Außenschicht
aufweist, die an die dritte Kernseite oder die vierte Kernseite
gebunden ist, wobei der zweite Abschnitt mit einer seiner Seiten
direkt angrenzend an eine gegenüberliegende
Seite des ersten Abschnitts angeordnet ist; und Mittel zum Bilden
einer Naht auf, die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt miteinander
entlang der Länge
der sich gegenüberliegenden
Seiten verbinden, wobei die Naht durch Verbinden eines Teils der
ersten Seite entlang der einen Seite mit einem Teil der dritten
Seite entlang der gegenüberliegenden
Seite und durch ein derartiges Orientieren der verbundenen Teile,
dass sie sich von einer Ebene einschließlich der ersten Seite und
der dritten Seite weg erstrecken und sich in Richtung einer Ebene
einschließlich
der zweiten Seite und der vierten Seite erstrecken, gebildet ist.
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Implementierungen
der Erfindung können mit
einem oder mehreren der nachfolgenden Vorteile realisiert werden.
Das Verfahren zum Zusammennähen
eines oder mehrerer Wabenkernabschnitte erleichtert die Herstellung
von relativ großen Matratzen bzw.
großen
Matratzeauflagen, die aus Wabenkernabschnitten gebildet werden.
Falls während
einer Herstellung in einen Abschnitt ein Fehler auftritt, der den
Abschnitt defekt oder auf andere Weise für einen kommerziellen Verkauf
unwert werden lässt,
kann der Abschnitt ausgetauscht werden. Da jeder Abschnitt kleiner
als die resultierende Matratze mit mehreren Abschnitten bzw. die
Matratzenauflage ist, ist ein Verwerfen eines Abschnitts aufgrund
eines Herstellungsfehlers weniger teuer als ein Verwerfen einer
gesamten Matratze bzw. einer Matratzenauflage.
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Nähte in einer
Matratze bzw. einer Matratzenauflage, die aus einem oder mehreren
Abschnitten gebildet sind, erleichtern ein Falten der Matratze bzw.
der Matratzenauflage entlang der Nähte. Eine Futon-Matratze, die
aus drei Abschnitten gebildet wird, kann entlang von zwei Nähten, die
die drei Abschnitte verbinden, z. B. in drei Teile gefaltet werden, wodurch
eine einfache Lagerung möglich
wird.
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Der
eine bzw. die mehreren Abschnitte, die eine Matratze oder eine Matratzenauflage
bilden, können
strategisch dimensioniert werden, so dass die Nähte in Bereichen angeordnet
sind, die sich typischerweise in Zonen der Matratze bzw. der Matratzenauflage
mit geringerem Druck befinden; z. B., wo eine Lendengegend oder
ein Kniebereich eines Nutzers liegen kann, im Vergleich zu einem
Bereich mit höherem
Druck, wie z. B. dort, wo die Schulterblätter oder die Hinterbacken
des Benutzers die Matratze berühren.
Diese strategische Platzierung der Nähte verringert die Wahrscheinlichkeit,
dass die Nähte vom
Nutzer erfühlt
werden. Außerdem
ist die Konfiguration der Nähte
derart, dass sich die Wahrscheinlichkeit, dass sie der Nutzer fühlt oder
dass der Nutzer sie unbequem findet, auf jeden Fall verringert.
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Eine
Matratze kann aus zwei oder mehreren Abschnitten gebildet werden,
wobei ein oder alle Abschnitte eine unterschiedliche relative Steifigkeit, Länge oder
Breite aufweisen. Eine Seite der Matratze kann z. B. mit einer geringeren
Steifigkeit oder Breite als die andere ausgebildet sein, um sich
an Vorlieben von zwei Nutzern der Matratze anzupassen.
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Ein
wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass mehrere thermoplastische
Wabenkernplatten innerhalb einer Gruppe konfiguriert und verbunden
werden können,
um eine Matratze oder eine Matratzenauflage kundenspezifisch und
individuell maßzuschneidern,
damit sie für
eine besondere Nutzeranwendung geeignet ist.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Matratze
bzw. die Matratzenauflage konfiguriert sein kann, um einen breiten
Bereich von Nutzeranforderungen und -anwendungen zu unterstützen und
sich daran anzupassen.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Matratze
bzw. die Matratzenauflage aus einer perforierten Kern-Wabenplatte
hergestellt werden kann, die atmungsaktiv ist, um eine Schweißausdünstung und
eine Kühlung
des Nutzers zu ermöglichen.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass verschiedene
thermoplastische Wabenkerndesigns oder mehrere Platten unterschiedlichen
thermoplastischen Wabenkerndesigns verwendet werden können, um
eine Flexibilität
hinsichtlich des Designs der Matratze bzw. der Auflage zu maximieren.
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
dem Fachmann ohne Zweifel ersichtlich werden, nachdem er die nachfolgende
detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen gelesen hat, die
hier in zahlreichen Figuren der Zeichnungen beschrieben und veranschaulicht
sind.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt
eine teilweise weggebrochene, perspektivische Darstellung eines
Abschnitts einer Matratze bzw. einer Matratzenauflage gemäß dem Stand
der Technik dar.
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2A-E
stellen schematische Seitenansichten dar, die zwei Abschnitte einer
Matratze mit mehreren Abschnitten bzw. eines Matratzenträgers („mattress
liner") veranschaulichen,
die miteinander verbunden werden.
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2F ist
eine perspektivische Darstellung, die die zwei Abschnitte der 2A-2E miteinander
verbunden zeigt.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Matratze,
die aus drei Abschnitten gebildet ist.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Matratze,
die aus zwei Abschnitten gebildet ist.
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5 ist
eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine ausgebildete
Matratze, die einen inneren Bereich und einen begrenzenden äußeren Bereich
aufweist.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Futon-Matratze, die aus zwei
Abschnitten auf einem Gestell gebildet ist.
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Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen in verschiedenen Zeichnungen gleiche Elemente.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine
Matratze oder eine Matratzenauflage gemäß der vorliegenden Erfindung
kann aus einem oder mehreren Abschnitten bzw. Platten gebildet werden,
die mit einer oder mehreren Nähten
entlang der Länge
einer Seite bzw. von Seiten der Abschnitte miteinander verbunden
werden. Vorzugsweise ist jeder Abschnitt aus einem Wabenkern hergestellt,
und eine Außenschicht
bzw. ein Belag kann an eine oder beide äußeren Oberflächen des
Wabenkerns gebunden werden. Der Wabenkern kann aus wellenförmigen Streifen
aus einem elastischen thermoplastischen Material gebildet werden,
die mittels Thermokomprimierung miteinander verbunden werden und die
sich ausweiten, um Zellwände
zu bilden, die eine Vielzahl von aneinandergrenzenden, regulär geformten
Zellen definieren. Eine exemplarische Anordnung bestehend aus einem
Wabenkern und einer Außenschicht
wird in dem
US-Patent mit der
Nr. 5,039,567 beschrieben, das Landi et al. am 13. August
1991 erteilt wurde und mit „Resilient
Panel Having Anisotropic Flexing Characteristics and Method of Making
Same" betitelt ist.
Eine weitere exemplarische Anordnung aus einem Wabenkern und einer
Außenschicht wird
in dem
US-Patent mit der Nr.
5,701,621 beschrieben, das Landi et al. am 30. Dezember
1997 erteilt wurde und mit „Liner
for Overlaying a Mattress" betitelt
ist.
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Die
Zellwände
und/oder die eine bzw. die mehreren Außenschichten können für eine verbesserte
Luftzirkulation perforiert sein. Die perforierten Zellwände und/oder
Außenschichten
können
z. B. ausgebildet sein, wie im
US-Patent
mit der Nr. 5,180,619 beschrieben, das Landi et al. am
19. Januar 1993 erteilt wurde und mit „Perforated Honeycomb" betitelt ist.
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Zwei
benachbarte Abschnitte eines Wabenkerns oder eine Gruppe aus Wabenkern/Außenschicht
werden bzw. wird mit einer Naht miteinander verbunden, wobei die
Naht an eine Unterseite der Matratze bzw. der Matratzenauflage ausgebildet
ist, d. h. entfernt von einer oberen Oberfläche bzw. einer Schlafoberfläche. Auf
der oberen Oberfläche
bzw. der Schlafoberfläche
kann die Naht ggf. eine leichte Vertiefung erzeugen. Eine Matratzenauflage
ist typischerweise dünner
als eine Matratze und ist zum Aufliegen auf der Oberseite einer
Matratze konfiguriert, z. B. auf einer herkömmlichen Federkernmatratze, und
könnte
mit Riemen, selbstklebenden Verschlussstreifen oder Polstern oder Ähnlichem
gesichert werden. Die Matratzenauflage ermöglicht einen zusätzlichen
Komfort und unterstützt
den Nutzer.
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Bezug
nehmend auf 1 der Zeichnungen ist eine Ausführungsform
eines Abschnitts einer Matratze oder einer Auflage generell bei 100 gezeigt,
die mit einem Wabenkern 102 und einem Paar aus Außenschichten 104, 105 gemäß dem Stand
der Technik gebildet ist. Das Verfahren zum Bilden der Wabe (wie
z. B. in den oben genannten Patenten von Landi et al. beschrieben)
erzeugt Zellwände
mit doppelter Stärke
in zumindest einer Richtung, die als „L"-Richtung bezeichnet wird und die in
der anhängigen US-Anmeldung
10/761,930 von Landi et al. näher
beschrieben ist, die am 20. Januar 2004 mit dem Titel „Multi-Lager
Honeycomb Sole" eingereicht
wurde. Bei dem veranschaulichten Abschnitt 100 ist die L-Richtung
durch einen Pfeil 106 gezeigt. Ein Bereich 108 zeigt
ein Beispiel von doppelstarken Zellwänden in der L-Richtung.
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In
den 2A–F
wird ein Verfahren zum Verbinden von zwei Abschnitten veranschaulicht,
die allgemein bei 200 und 210 gezeigt sind und
die hinsichtlich einer Form ähnlich
dem in 1 gezeigten Abschnitt 100 sind, außer, dass
lediglich einzelne Außenschichten 204, 214 gezeigt
sind. Insbesondere weist jeder der exemplarischen Abschnitte 200 und 210 einen
Wabenkern 202 und 212 sowie eine Außenschicht 204 und 214 auf
einer unteren Seite bzw. einer Bodenoberfläche der Wabenkerne 202, 212 auf.
Die obere Oberfläche 206, 216 der
Wabenkerne 202, 212 sind blank, d. h. ohne Belag.
Diese Oberflächen
könnten
jedoch mit einem Belag des gleichen oder eines anderen Materialtyps
versehen sein, der für
die Belags- bzw. Außenschichten 204, 214 verwendet
wird. Die oberen Oberflächen 206, 216 könnten z.
B. unter Verwendung von Verfahren geebnet worden sein, die in den
oben erwähnten
US-Patenten beschrieben sind, und zwar derart, dass die oberen Oberflächen 206, 216,
die die Schlafoberfläche
der Matratze bzw. der Matratzenauflage bilden, glatt sind.
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Bezug
nehmend auf 2B werden die zwei Abschnitte 200, 210 derart
angeordnet, dass ihre jeweiligen oberen Oberflächen 206, 216 sich
berühren. In 2C werden
die sich berührenden
Paare der Abschnitte 200, 210 auf einem Sockel 220 einer Hochfrequenzsiegelvorrichtung
angeordnet, und eine Hochfrequenzsiegelbacke 222 wird nach
unten auf ein Randteil des Paars aus zu verbindenden Abschnitten 200, 210 gedrückt. Die
Hochfrequenzsiegelbacke 222 presst die äußeren Teile 201, 211 der Abschnitte 200, 210 zusammen;
z. B. einen Bereich entlang der Seite jedes Abschnitts 200, 210,
der ungefähr
3 bis 5 Zellreihen umfasst. Ein elektrischer Strom wird bei Hochfrequenz
dann durch die Siegelbacke 222 geleitet, was die Abschnitte 200, 210 schnell
erwärmen
und miteinander fusionieren lässt.
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Wie
in 2D gezeigt, wird, sobald die Hochfrequenzsiegeloperation
abgeschlossen ist, ein geschmolzener, versiegelter Flansch 224 erzeugt, der
die zwei Abschnitte 200, 210 miteinander entlang einer
Kante verbindet. Der geschmolzene und versiegelte Flansch 224 ist ähnlich einem
Saumspiel, das erzeugt wird, wenn zwei Gewebestücke unter Verwendung einer
Nähmaschine
miteinander vernäht werden.
Wie oben vorgeschlagen, kann der geschmolzene und versiegelte Flansch 224 nachfolgend
zurückgeschnitten
werden, z. B. durch Schneiden bei der gestrichelten Linie 226,
solange wie die Verbindung zwischen den Abschnitten 200, 210 auf adäquate Weise
beibehalten wird.
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Bezug
nehmend auf 2E ist eine Seitenansicht der
zwei verbundenen Abschnitte 200, 210 gezeigt,
wobei der Abschnitt 210 aus seiner vorherigen Position
auf dem Abschnitt 200 herunter und in eine Position koplanar
zum Abschnitt 200 gedreht ist. Es versteht sich, dass sich
der zurechtgeschnittene geschmolzene und versiegelte Flansch 224 nach
der Drehung nach unten relativ zu seiner früheren Anordnung erstreckt und
zwischen den zwei Abschnitten 200, 210 liegt.
Der Flansch ist somit nicht von oberhalb der oberen Oberflächen 206, 216 sichtbar.
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Die
Wände der
Zellen in jedem der zwei Abschnitte 200, 210 in
der Nähe
der Naht, wie z. B. die Zellen 228a–d, werden durch die Naht bzw.
den Saum gestreckt und stehen deshalb unter Spannung. Die Spannung
in diesen Zellwänden
lässt die
Abschnitte 200, 210 entlang der Naht zusammenrücken, wodurch
jegliche Vertiefung, die sich auf der oberen Oberfläche der
Matratze bzw. der Matratzenauflage, die aus den verbundenen Abschnitten 200, 210 gebildet
ist, weiter verringert.
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Bei
einer Implementierung können
die Abschnitte 200, 210 derart verbunden sein,
dass die L-Richtung jedes Abschnitts entlang der in 2E gezeigten
Pfeile 230a und 230b verläuft. Alternativ kann die L-Richtung
in einer Richtung senkrecht zu den Pfeilen 230a und 230b verlaufen.
Bei einer weiteren Alternative kann die L-Richtung des Abschnitts 200 senkrecht
zur L-Richtung des Abschnitts 210 verlaufen.
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2F veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht einer Matratze bzw. einer Matratzenauflage, die
aus den zwei Abschnitten 200, 210 gebildet ist. Die
Naht kann eine leichte Vertiefung 232 auf der Schlafoberfläche der
Matratze erzeugen. Jedoch zwingt, wie oben beschrieben, die Spannung
in den Zellwänden
die Abschnitte 200, 210 entlang der Naht zueinander,
wodurch eine flachere Schlafoberfläche erzeugt wird. Der zurechtgeschnittene,
geschmolzene und versiegelte Flansch 224 befindet sich
auf der Unterseite und somit auf der Seite der Matratze, die nicht
zum Schlafen verwendet wird.
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Das
oben beschriebene Verfahren zum Verbinden der Abschnitte 200, 210 verwendete
eine Hochfrequenzverbindung, andere Verbindungsverfahren könnten jedoch
verwendet werden, wie z. B. ein Wärmetransferverbindungsverfahren,
ein chemisches Schmelz-/Bindeverfahren, ein Nähverfahren oder andere geeignete
Anbringungsverfahren können
verwendet werden, um den beschriebenen Saum zu erzeugen.
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Bezug
nehmend auf 3 wird in einem schematischen
Diagramm vorgeschlagen, dass eine Matratze 300 (oder eine
Matratzenauflage) aus drei rechtwinkligen Abschnitten 302, 304, 306 gebildet wird,
die miteinander verbunden sind, um zwei Nähte 308, 310 zu
erzeugen, die entlang der Breite der Matratze 300 verlaufen.
Bei dieser Ausführungsform kann
die Größe (und
Anzahl) der Abschnitte 302–306 so gewählt werden,
dass die Anordnung der Nähte 308, 310 sich
in Bereichen mit niedrigen Druck befinden, wenn ein Nutzer auf der
Matratze 300 liegt. Die Naht 308 kann z. B. so
angeordnet sein, dass sie in den Lendenbereichsrücken eines Nutzers fällt, d.
h. in den schmalen Bereich des Rückens,
der üblicherweise
einen Bereich mit niedrigem Druck darstellt, im Vergleich zum Schulterblattbereich
oberhalb des Lendenbereichs und zum Gesäßbereich unterhalb des Lendenbereichs.
Die obere Naht 310 kann derart angeordnet sein, dass sie
in den Kniebereich eines Nutzers fällt, der üblicherweise ein Bereich mit
niedrigem Druck im Vergleich z. B. zum Fußbereich ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
können verschiedene
Arten von Wabenkernmaterialien für
einen oder alle drei Abschnitte 302–306 verwendet werden,
die die Matratze 300 bilden. Die relative Steifigkeit des
Wabenkerns kann geändert
werden, indem z. B., wie im oben erwähnten US-Patent beschrieben,
die größere Konfiguration
der Zellen im Wabenkern sowie des Materials, das zum Bilden des Kerns
verwendet wird, variiert werden. Ein Nutzer könnte es wünschenswert finden, einen steiferen
Abschnitt zu haben, wo der Kopf des Nutzers liegt, und einen weniger
steifen Abschnitt in den unteren zwei Abschnitten zu haben. Als
solche können
die Abschnitte 302–306 unter
Verwendung unterschiedlicher miteinander verbundener Wabenkernkonfigurationen
gebildet werden, wie z. B. in den oben erwähnten und beschriebenen 2A–2F,
wobei eine Matratze 300 mit Bereichen mit variierender
Steifigkeit erzeugt wird.
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In 4 ist
eine weitere Ausführungsform
einer Matratze schematisch bei 400 dargestellt, die aus zwei
langen Abschnitten 402, 404 gebildet ist, die mittels
einer Naht 406 verbunden sind, die entlang der Länge der
Matratze 400 verläuft.
Bei dieser Ausführungsform
kann jeder Abschnitt 402, 404 aus dem gleichen
Typ oder aus verschiedenen Typen von Wabenkernmaterial gebildet
werden, wie oben unter Bezug auf 3 beschrieben.
Eine Seite der Matratze 400 könnte z. B. mit einer relativ
gesehen größeren (oder
geringeren) Steifigkeit als die andere Seite hergestellt sein, um
sich an die Vorlieben von zwei Nutzern der Matratze 400 anzupassen.
Auf ähnliche Weise
wird einer der Seitenabschnitte auch breiter (bzw. schmaler) als
der andere gemacht werden, um sich an Nutzer mit wesentlich verschiedenen
physischen Größen anzupassen.
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Bei
einer noch weiteren Ausführungsform kann
die Matratze aus Abschnitten gebildet werden, die seitlich und entlang
der Länge
geteilt sind, wie z. B. eine Kombination der Matratzen 300 und 400,
die in 3 und 4 gezeigt sind, derart, dass
die Matratze entlang der seitlichen Nähte gefaltet werden kann und
dennoch Längs seiten
unterschiedlicher Steifigkeiten aufweist. Dies sind natürlich lediglich exemplarische
Ausführungsformen
und es versteht sich, dass eine beliebige Anzahl von Abschnitten
irgendeiner beliebigen anderen Konfiguration verwendet werden kann.
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In 5 wird
eine noch weitere Ausführungsform
vorgeschlagen, wobei eine Matratze 500 (oder ein Matratzenträger) gebildet
werden kann, um einen inneren Bereich 502 und einen äußeren Bereich 504 zu
erzeugen, wobei die jeweiligen Bereiche unter Verwendung unterschiedlicher
Arten von Wabenkernmaterialien gebildet werden. Der innere Bereich 502 könnte z.
B. unter Verwendung eines Wabenkernmaterials gebildet werden, das,
relativ gesehen, weniger steif als der äußere Bereich 504 ist.
Die größere Steifigkeit
des äußeren Bereichs 504 kann somit
einen Polstereffekt haben, in dem ein Nutzer weniger leicht von
der Matratze 500 rollt, und zwar aufgrund eines Druckwiderstands
bzw. eines entlang des äußeren Bereichs 504 durch
die größere Steifigkeit
erzeugten Bandeneffekts. Dies kann insbesondere zur Verwendung bei
Matratzen oder Matratzenträgern
von Vorteil sein, die für
Säuglinge
oder kleinere Kinder oder zur Verwendung in Krankenhäuser entworfen
wurden. Bei der gezeigten exemplarischen Matratze 500 ist
der innere Bereich 502 ein Abschnitt, und der äußere Bereich 504 ist
tatsächlich
aus vier getrennten Abschnitten 504a–d gebildet, die alle mit dem
Abschnitt, der den inneren Bereich 502 bildet, und, falls
geeignet, miteinander verbunden sind. Die oben beschriebenen Verbindungsverfahren
können eingesetzt
werden.
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6 veranschaulicht
eine Anwendung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung als Futon-Matratze 600, die
auf einem Gestell 602 positioniert gezeigt ist. Das Gestell 602 kann
aus der gezeigten Sitzposition in eine zurückgelehnte Position (nicht
gezeigt) zum Schlafen bewegt werden. Die Matratze 600 kann
aus einem ersten Abschnitt 604 und einem zweiten Abschnitt 606 gebildet
sein, die mittels einer Naht 608 miteinander verbunden
sind, die so angeordnet ist, dass sich, wenn sich das Gestell 602 in
der Sitzposition befindet, die Matratze 600 entlang der
Naht 608 faltet, wobei ein Falten und Beibehalten der Matratze
in der gewünschten,
gefalteten Position erleichtert wird. Die Matratze 600 ist
ein Beispiel der strategischen Nahtanordnung, um sich an andere
potentielle Verwendungen und/oder Konfigurationen der Matratze 600 anzupassen.
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Bei
dem Beispiel der verbundenen zwei Abschnitte
200,
210,
die unter Bezug auf
2A–F beschrieben sind, war jeder
Abschnitt relativ flach, umfasste eine Belags- bzw. Außenschicht
auf lediglich einer Seite des Wabenkerns und war aus einer einzelnen
Schicht eines Wabenkernmaterials gebildet. Bei anderen Ausführungsformen
können
die Abschnitte entweder keine Außenschicht aufweisen oder können Außenschichten
auf beiden Seiten des Wabenkerns aufweisen. Es versteht sich jedoch, dass
einer oder mehrere der Abschnitte, die zum Erzeugen einer Matratze
verwendet werden, ausgebildet sein können, um eine geformte Kontur
aufzuweisen, d. h. einen nicht flachen Abschnitt, z. B. unter Verwendung
in der US-Patentanmeldung mit der Nr. 10/761,930, auf die oben hingewiesen
wurde, beschriebenen Ausbildungsverfahren. Des Weiteren können ein
oder mehrere Abschnitte aus zwei oder mehreren Schichten eines Wabenkernmaterials
gebildet werden, wobei die Schichten gleich oder verschieden zueinander
sein können,
wie z. B. im
US-Patent mit der
Nr. 5,701,621 beschrieben, auf das oben Bezug genommen
wurde. Des Weiteren können
ein oder mehrere Abschnitte rechtwinklig sein, wie in den oben in
Bezug genommenen Figuren gezeigt, oder können mit anderen Formen ausgebildet
sein, einschließlich
Polygonen oder Formen mit krummen Rändern.
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Als
spezifisches Beispiel kann eine Matratze aus zwei oder mehr Abschnitten
unter Verwendung eines Kernmaterials aus thermoplastischem Urethan gebildet
werden mit einer ungefähren
Stärke
von 0,005 Inch, einem ungefähren
Härtegrad
von Durometer 80A, einer Dicke von ungefähr 2,5 Inch (1 Inch = 2,54
cm) und einer Zellbreite von ungefähr 3/8 eines Inchs. Die Matratze
kann des Weiteren ein Belagsmaterial (auf einer oder beiden Seiten)
aus einem thermoplastischen Urethan mit einer ungefähren Stärke von
0,020 Inch und einer ungefähren
Härte von
85A Durometer aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung offenbart eine Matratze mit mehrere Abschnitten
bzw. eine Matratzeauflage, die einen ersten im Allgemeinen rechtwinkligen
Ab schnitt, der aus einem ersten Wabenkern mit einer ersten Kernseite
und einer zweiten Kernseite hergestellt ist, wobei die erste Kernseite
eine erste Belags- bzw. Außenschicht
aufweist, die mit entweder der ersten Kernseite oder der zweiten
Kernseite verbunden ist, die einen zweiten im Wesentlichen rechtwinkligen
Abschnitt, der aus einem zweiten Wabenkern mit einer dritten Kernseite
und einer vierten Kernseite hergestellt ist, wobei der zweite Kern
eine zweite Belags- bzw. Außenschicht
aufweist, die mit der dritten oder vierten Kernseite verbunden ist,
wobei der zweite Abschnitt mit einer seiner Seiten direkt angrenzend
an eine gegenüberliegende
Seite des ersten Abschnitts angeordnet ist; und die eine Naht aufweist,
die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt miteinander entlang
der Längen
der einen Seite und der gegenüberliegenden
Seite verbindet, wobei die Naht durch Binden eines Teils der ersten Seite,
die sich entlang der einen Seite erstreckt, mit einem Teil der dritten
Seite, die sich entlang der gegenüberliegenden Seite erstreckt,
und durch Orientieren der gebundenen Teile der ersten Seite und
der dritten Seite ausgebildet ist, derart, dass sie sich von einer
Ebene wegerstrecken, die die erste Fläche und die dritte Fläche aufweist,
in Richtung einer Ebene, die die zweite und die vierte Fläche aufweist.
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Eine
Anzahl von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wurde oben beschrieben. Nichtsdestotrotz
versteht es sich, dass verschiedene anderen Kombinationen und Modifikationen
durchgeführt
werden könnten,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Dementsprechend
ist es beabsichtigt, dass die nachfolgenden Ansprüche so interpretiert
werden, dass sie alle Ausführungsformen abdecken,
die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er durch die
angehängten
Ansprüche
definiert ist.