DE9113467U1 - Elastischer Stützkörper, insbesondere für Betten - Google Patents

Description

Busse & Busse Patentanwälte

European Patent Attorneys

Djpl.-Ing. Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

Dipl.-Ing. Dietrich Busse

Siegfried Heerklotz Dipl.-Ing. Egon Bünemann

- _, c Dipl.-Ing. Ulrich Pott

Am Berg 5

D-4516 Bissendorf 2

D-4500 Osnabrück

Großhandelsring 6 · Postlach 1226 Telefon; 0541 -58 6081 /82 Telegramme: patgewar Osnabrück Telekopierer: 05 41-58 8164

L/ldS/Li/A9
29.10.1991

Elastischer Stützkorper, insbesondere für Betten

Die Erfindung betrifft einen elastischen Stützkörper, insbesondere für Betten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastischen
Stützkörper, insbesondere für Betten, zu schaffen, dessen Federstruktur mit geringem Aufwand an unterschiedliche Bauformen
und wechselnde Belastungsanforderungen anpaßbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen elastischen Stützkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis
15 verwiesen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des elastischen Stützkörpers mit der in seiner Kontur angeordneten Profilfaser mit
elastischem Verhalten kann ein insbesondere für Betten und
dgl. unterschiedlichste Härtegrade erfordernder Federkörper
kompakter Bauform unter Verringerung des technischen Aufwandes
hergestellt und an kundenspezifische Einsatzbedingungen in
körpergerechter Ausführung angepaßt werden. Dabei kann die
die Stützkörperkontur bildende Profilfaser in federnd wirkende
biegefähige Bereiche dadurch unterteilt sein, daß Anordnungen
in Schlaufen, Windungen, Bögen und/oder Geraden gebildet werden, so daß eine Vielzahl beabstandeter, gegebenenfalls unterschied-

lieh langer und damit unterschiedlich verformbarer, Bereiche der Profilfaser oder -fasern bzw. -faserabschnitte gebildet sind, die eine insgesamt hervorragende Federeigenschaften aufweisende Federstruktur schaffen.

Das elastische Verhalten des Stützkörpers kann durch den gegenseitigen Abstand von in Abstützungseingriff befindlichen Längsabschnitten der Profilfaser günstig beeinflußt werden, da über die Anzahl der Schlaufen, Windungen, Bögen und dgl. die Verteildichte der Profilfaser oder -fasern innerhalb der Stützkörperkontur variabel gestaltet v/erden kann. Die Längsabschnitte der Profilfaser können durch eine entsprechende Formgebung in einen gegenseitigen federelastischen Abstützungseingriff gebracht werden, wobei mit einer von einer Geraden abweichenden und den gegenseitigen Abstand begünstigenden Raumform der Profilfaser mit geringem Aufwand Stützkörper geschaffen werden können, die unterschiedlichen körpergerechten Härtegraden entsprechen und eine hohe Dauerelastizität aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elastischen Stützkörpers schematisch veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines elastischen Stützkörpers mit einer erfindungsgemäßen Profilfaser in einer teilweise weggeschnittenen, tuchartigen Umhüllung,

Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung des elastischen Stützkörpers gemäß Fig. 1 ohne Umhüllung,

Fig. 3 eine schematische ausschnittsweise Einzeldarstellung der Profilfaser in zufallsorientierter Ausbildung, ähnlich Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine schematische Prinzipdarstellung mehrerer parallel beabstandeter gleichmäßiger Profilfaserabschnitte, die einen Stützkörper bilden,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines einzelnen Profilfaserabschnitts gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Stützkörpers ähnlich Fig. 2, wobei Profilfaserabschnitte zufallsorientiert zu diesem vereinigt sind,

Fig. 7 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung der Profilfaserabschnitte gemäß Fig. 6,

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung eines mit im wesentlichen längsgerichteten Profilfaserabschnitten gebildeten elastischen Stützkörpers,

Fig. 9 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung der Profilfaserabschnitte in der Kontur gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines elastischen Stützkörpers mit biegefähigen Bereichen aus ringförmigen Formteilen,

Fig. 11 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung der ringförmigen Formteile gemäß Fig. 10,

Fig. 12 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines elastischen Stützkörpers mit einer Vielzahl geordnet miteinander verschlungener Profilfaserabschnitte,

Fig. 13 eine Vorderansicht des Stützkörpers gemäß Fig. 12,

Fig. 14 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines elastischen Stützkörpers mit einer Vielzahl gestreckter Profilfasern in kreuzweiser Stapellage mit einem zugeordneten Füllkörper,

Fig. 15 eine Vorderansicht des Stützkörpers gemäß Fig. 14 und

Fig. 16 eine Prinzipdarstellung eines elastischen Stützkörpers, der von mehreren kreuzweise angeordneten, in Spiralen gelegten Profilfasern gebildet ist.

In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter elastischer Stützkörper mit einer tuchartigen Umhüllung 2 dargestellt, die eine Stützkörperkontur 3 bildet, in der eine Profilfaser angeordnet ist. Die Profilfaser 4 ist dabei mit einem durchgehend gleichmäßigen Querschnitt ausgebildet, wie dies in einem End- bzw. Anfangsbereich 5, 6 deutlich wird. Die Profilfaser ist in die Stützkörperkontur 3 derart eingebracht, daß der elastische Stützkörper 1 zumindest in einer mit einem Pfeil 7 angedeuteten Belastungsrichtung eine definierte Federstruktur aufweist, deren Härtegrad an unterschiedlichste kundenspezifische Einsatzbedingungen, die z.B. aus der Anwendung des elastischen Stützkörpers 1 für ein Bett (nicht dargestellt) resultieren, anpaßbar ist.

Die Profilfaser 4 ist in vorteilhafter Ausbildung aus einem extrudierten Strangmaterial geformt, das ein elastisches Verhalten zur Bildung der Federstruktur 8 aufweist, wobei deren Elastizität noch dadurch verbessert ist, daß die Profilfaser in Windungen 9 und/oder Schlaufen 10 in eine die Stützkörperkontur 3 vorgebende Form (nicht dargestellt) einextrudiert wird. Bei diesem Extrusionsvorgang kann die Profilfaser 4 derart in die Stützkörperkontur 3 verbracht werden, daß beispielsweise durch stochastische Bewegungen einer nicht näher veranschaulichten Extruderdüse innerhalb der vorgegebenen Stützkörperkontur 3 die Profilfaser 4 in einer Vielzahl beabstandet abgestützter biegefähiger Bereiche abgelegt wird, wobei eine Verteil- bzw. Packungsdichte mit entsprechenden Zwischenräumen erreicht wird, die den Härtegrad der Federstruktur 8 bestimmen und damit die Möglichkeit zur Variation eröffnen.

Mit den Windungen 9 und den Schlaufen 10 sind biegefähige Bareiche gebildet, die nach der Formgebung der elastischen Profilfaser 4 eine gute Federelastizität des elastischen Stützkörpers 1 insgesamt gewährleisten und durch den gegenseitigen

Abstützungseingriff derartiger verschiedener Längsabschnitte der Profilfaser 4 eine Überbelastung, z.B. durch Knickungen, vermeiden, da bei Belastung in Pfeilrichtung 7 die Zwischenräume 11 bis zu einer gegenseitigen Anlage der jeweiligen Bereiche der Profilfaser 4 verkleinerbar sind und danach das elastische Verhalten des Profilfasermaterials als eine Restelastizität der Federzone 8 wirksam ist.

In Fig. 2 ist die Stützkörperkontur 3 von einer Profilfaser 4 gebildet, die über eine Verlegung in weiten Windungen 9 und weiten Schlaufen 10 den elastischen Stützkörper 1 bildet, dessen federelastisches Verhalten durch einen veränderten Härtegrad (durch Schwarzfärbung kenntlich gemacht) der Profilfaser 4 und über die Erweiterung der Zwischenräume 11 gegenüber Fig. 1 verändert ist. Die biegefähigen Bereiche der Profilfaser 4 sind in eine zufallsorientierte Ausrichtung durch einen Formgebungsvorgang durch Extrusion verbracht, wobei auch eine strukturdichte Ausbildung ähnlich der in Fig. 3 dargestellten Verlegung der Profilfaser 4 möglich ist.

Zur Bildung der Stützkörperkontur 3 kann die Profilfaser 4 in einer Ausführungsform gemäß Fig. 4 und Fig. 5 auch in regelmäßiger Ausbildung extrudiert werden, so daß zumindest bereichsweise einzelne Längsabschnitte 12 untereinander gleichmäßig beabstandet sind und in Längsrichtung regelmäßig verteilte Schlaufen 13 aufweisen. Mit einer derartigen regelmäßigen Anordnung der Längsabschnitte 12 der Profilfaser 4 sind mittels der Schlaufen 13 und deren beim Extrudieren gebildeter Verlegeradien elastische Stützkörper 1 mit unterschiedlichen Federeigenschaften herstellbar. Dabei kann ein einlagiger Stützkörper 1, wie in Fig. 4 dargestellt, gebildet werden oder durch mehrere derartige Längsabschnitte 12 übereinander die Federzone 8 entsprechend vergrößert sein.

Derartige Profilfasern 4 bzw. Längsabschnitte 12 können zusätzlich durch Verbindungsfäden (nicht dargestellt) in ihrer Lage fixiert werden, so daß durch entsprechende Aneinanderreihung einer Vielzahl von Längsabschnitten 12 unterschiedlichste elastische Stützkörper 1 gebildet werden können, deren in Pfeil-

.,&Ggr; ⁶ -

richtung 7 stark belastete Bereiche &zgr;.&Bgr;. entsprechend eng gelegte Schlaufen 13 aufweisen, die den Härtegrad variabel gestalten.

In Fig. 6 ist in einer weiteren Ausführungsform des elastischen Stützkörpers 1 eine Stützkörperkontur 3 veranschaulicht, die von einer Vielzahl zufallsorientierter Profilfaserabschnitte 14 gebildet ist, die über ihr elastisches Verhalten und ihre Verteildichte innerhalb der Stützkörperkontur 3 die vorzugsweise gummielastische Eigenschaften des Stützkörpers 1 ingesamt beeinflussen.

Die ausschnittsweise vergrößerte Darstellung derartiger Profilfaserabschnitte 14 in Fig. 7 verdeutlicht, daß die in die Stützkörperkontur 3 einextrudierten Profilfaserabschnitte 14 krempelartig aufeinander abgestützt sind, so daß unterschiedlich bemessene biegefähige Bereiche gebildet sind. Mit der Ausbildung von beispielsweise oberflachenkonturierten Formansätzen 15 und/oder Widerhaken 16 an den Profilabschnitten 14 können diese untereinander derart formschlüssig verbunden werden, daß die Rückstellfähigkeit dieser Einzelelemente verbessert und damit die Dauerelastizität bei wechselnden Belastungen des Stützkörpers 1 in Pfeilrichtung 7 über eine hohe Anzahl von Lastwechseln erhalten bleibt.

In einer Ausführungsform des Stützkörpers 1 gemäß Fig. 8 und 9 sind einzelne Profilfaserabschnitte 17 mit in Form und/oder Größe unterschiedlichen Querschnitten ausgebildet, so daß Profilfaserabschnitte mit unterschiedlichem gummielastischem Verhalten gebildet sind. Die Profilfaserabschnitte 17 werden ebenfalls aus einem extrudierten Strangmaterial geformt, wobei vor dem Einbringen der Profilfaserabschnitte 17 ein entsprechender Trennvorgang (nicht dargestellt) eine längenvariable Verteilung ermöglicht.

In der dargestellten Ausbildungsform des Stützkörpers 1 gemäß Fig. 8 und Fig. 9 sind die Profilfaserabschnitte 17 in einer bevorzugten Ausrichtung überwiegend senkrecht zur Belastungsrichtung 7 innerhalb der Stützkörperkontur 3 in einer gemein-

samen Grundrichtung angeordnet. Damit ist eine Federstruktur gebildet, die in Form eines dauerelastischen Vlieses in ihrem Härtegrad im wesentlichen durch die Anzahl der übereinander angeordneten Profilfasern bzw. Profilfaserabschnitte 17 bestimmt ist, wobei die Zwischenräume 11 ähnlich den Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2 und 6 zufallsorientiert so ausgebildet sind, daß damit die Federstruktur 8 insgesamt ein hinreichend elastisches Verhalten aufweist.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der elastische Stützkörper 1 von innerhalb der Stützkörperkontur 3 befindlichen Profilfasern in Ausbildung als ringförmig gespritzte Formteile 18 vorgesehen. Die ringförmigen Formteile werden nach dem Spritzvorgang in die vorgegebene Stützkörperkontur 3 eingebracht und bilden die Federstruktur 8, deren federelastisches Verhalten im wesentlichen von der Anzahl der pro Raumeinheit angeordneten Formteile 18 und deren gummielastischen Verhalten bestimmt ist. In Fig. 11 sind die Formteile 18, die gegebenenfalls mit unterschiedlichen Ringdurchmessern und/oder unterschiedlichen Profildurchmessern ausgebildet sein können, vergrößert dargestellt, so daß deren gegenseitige Abstützung und die das federelastische Verhalten bestimmenden Zwischenräume 11 deutlich werden.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist der elastische Stützkörper 1 von regelmäßig miteinander verschlungenen Profilfaserabschnitten 19 und diesen zugeordneten gestreckten Profilfaserabschnitten 20 gebildet. Mit einer derartigen Stapelung bzw. Verflechtung der Profilfaserabschnitte 19, 20 wird insgesamt ein Stützkörper 1 gebildet, dessen Federstruktur durch gleichmäßig beabstandete biegefähige Bereiche der Profilfaserabschnitte 19, 20 und entsprechende, den Federweg bestimmende Zwischenräume 21 gebildet ist (Fig. 13). Die Profilfaserabschnitte 19, 20 weisen in der dargestellten Ausführungsform sowohl in Form als auch in Größe gleiche Querschnitte auf, so daß die Formgebung aus extrudiertem Stangmaterial mit geringem Werkzeugaufwand möglich und die nachfolgende Verknüpfung der Profilfaserabschnitte 19, 20 vereinfacht ist. Der Härtegrad eines

derartigen elastischen Stützkörpers *}·■■ karm mit geringem Aufwand dadurch variiert werden, daß beispielsweise die gestreckten Profilfaserabschnitte 20 aus einem härteren Material, z.B. Kunststoff oder Holz, gebildet sind als die Profilfaserabschnitte 19.

In Fig. 14 ist der elastische Stützkörper 1 dadurch gebildet, daß nur strangförmig gestreckte Profilfaserabschnitte 22 kreuzweise übereinander angeordnet sind und eine in Fig. 15 näher veranschaulichte Anordnung zueinander aufweisen. Das elastische Verhalten einer derartigen Federstruktur 8 ist im wesentlichen durch den Abstand der einzelnen Profilfaserabschnitte 22 und die damit gebildeten Zwischenräume 23 bestimmt.

Bei der vorbeschriebenen regelmäßigen Anordnung der Profilfaserabschnitte 19, 20, 22 können die damit innerhalb der Federstruktur 8 gebildeten Zwischenräume 21, 23 als Hohlräume derart bemessen sein, daß ein zusätzliches Füllmaterial 24 (Fig. 14, Fig. 15) in diese einbringbar ist, so daß damit die Federhärte des elastischen Stützkörpers 1 entsprechend beeinflußt werden kann. In der dargestellten Federstruktur 8 gemäß Fig. 14 sind mit dem eingeschobenen Füllmaterial 24, beispielsweise in Form einer biegesteifen Leiste z.B. aus Holz oder Schaumstoff, zwei Federzonen 25, 26 gebildet, die innerhalb des elastischen Stützkörpers 1 zwei unterschiedlich harte Zonen bilden, die bei entsprechender Belastung in Pfeilrichtung 7 unterschiedliche Federeigenschaften aufweisen.

In Fig. 16 ist eine weitere Ausführungsform des elastischen Stützkörpers 1 schematisch veranschaulicht, wobei die Profilfaser 4 in Form übereinander liegender und/oder sich gegenseitig durchdringender Spiralen 27 ausgebildet ist. Diese Spiralen 27 sind in parallelen sowie sich kreuzenden Verlegeachsen 28, in die die Stützkörperkontur 3 (nicht dargestellt) vorgebende Form einextrudiert. Damit kann ein elastischer Stützkörper 1 gebildet werden, dessen federelastisches Verhalten sowohl durch die Anzahl der übereinander und sich kreuzend angeordneten Spiralen 27 als auch durch den Abstand der jeweiligen Verlegeachsen 28, 29 bestimmt ist. Der Härtegrad einer derartigen

Stützkörperkontur 3 ist damit sevjohl »aber die gummielastischen' Eigenschaften und die Windungsdichte der jeweiligen Spiralen 27 als auch über die Anzahl der Überdeckungsbereiche 30, die dem Kreuzungsbereich der Verlegeachsen 28,29 entsprechen, bestimmt und ist insbesondere zur Schaffung eines Stützkörpers 1 mit guten punktelastischen Eigenschaften geeignet.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Ansprüche auch anderweitige Ausgestaltungen und Modifikationen denkbar und möglich. So können beispielsweise die Profilfaser 4 bzw. die Profilfaserabschnitte 14, 17 bei der Formgebung zur Bildung der Federstruktur 8 zumindest bereichsweise stoffschlüssig miteinander verbunden werden, so daß der damit erreichte Abstützungseingriff eine gegenüber einem losen Verbund bzw. der Festlegung über Verbindungsfäden verbesserte Dauerelastizität des elastischen Stützkörpers 1 insgesamt erbringt. Des weiteren können die Profilfaser 4 bzw. die Profilfaserabschnitte 14, 17 nicht nur durch Einextrudieren in die Stützkörperkontur 3 in ihren gegenseitigen teilweise beabstandeten Abstützungseingriff gebracht werden; dieser kann vielmehr auch nach dem Extrusionsvorgang vor einer Verfestigung, z.B. vor Vulkanisation, oder nach der Verfestigung durch elastische Verformung unter Ausbildung von Schlaufen und Windungen herbeigeführt werden. Ferner können Modifikationen dadurch erreicht werden, daß die Profilfaser 4 bzw. die Profilfaserabschnitte 14, 17 im Querschnitt verändert und an Stelle des kreisförmigen Vollprofils (Fig. 1) mit einer Prismen- oder C-Form ausgebildet sind bzw. in einer schlauchförmigen Ausbildung einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisen, so daß Stützkörper 1 mit unterschiedlichen Federstrukturen 8 geschaffen werden können.

Claims (15)

1. Busse & Busse Patentanwälte

   European Patent Attorneys

   Dipl. -Ing. Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

   Dipl.-Ing. Dietrich Busse Siegfried Heerklotz Dipl.-Ing. Egon Bünemann

   Am Berg 5 ^Dipl--^|ng- ^{ulMch Pott}

   D-4516 Bissendorf 2

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   Großhandelsring 6 ■ Postfach 1226 Telefon: 0541-58 6081/82 Telegramme: palgewar Osnabrück Te lekopie rer: 0541 -58 8164

   L/ldS/Li/A9 29.10.1991 Ansprüche

   1. Elastischer Stützkörper, insbesondere für Betten, mit einer zumindest bereichsweise innerhalb seiner Kontur (3) ausgebildeten Federstruktur (8), dadurch gekennzeichnet/ daß die Federstruktur (8) von zumindest einer eine Vielzahl beabstandet abgestützter biegefähiger Bereiche darbietenden, innerhalb der Stützkörperkontur (3) angeordneten Profilfaser (4) mit elastischem Verhalten gebildet ist.
2. 2. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstruktur (8) von einer einzigen elastischen Profilfaser (4) in einer Form mit in gegenseitigem Abstützungseingriff stehenden Längsabschnitten (9,10) gebildet ist.
3. 3. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) von einem extrudierten Strangmaterial gebildet ist.
4. 4. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) in Gestalt neben- und/oder übereinanderliegender Spiralen (27) in eine die Stützkörperkontur (3) vorgebende Form einextrudiert ist.
5. 5. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß."die biegefähigen Bereiche der Profilfaser (4) in zufallsorientierter Ausrichtung innerhalb der Stützkörperkontur (3) angeordnet sind.
6. 6. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstruktur (8) von einer Vielzahl zufallsorientierter Profilfaserabschnitte (14,17) gebildet ist.
7. 7. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche

   1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) oder -faserabschnitte (14,17) in ihrer Lage fixiert sind.
8. 8. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) oder -faserabschnitte (14,17) durch eine tuchartige Umhüllung (2) in ihrer Lage fixiert sind.
9. 9. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) oder -faserabschnitte (14,17) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
10. 10. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche

    I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) oder -faserabschnitte (14,17) in Form und/oder Größe unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
11. I1 . Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß seine Stützkörperkontur (3) zumindest zwei Federzonen (25,26) unterschiedlicher Härte umfaßt.
12. 12. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche

    1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Stützkörperkontur (3) zwischen den biegefähigen Profilbereichen die Federhärte zusätzlich beeinflussende Hohlräume (22,23) eingeformt sind.
13. 13. Elastischer Stützkörper nach Anspruch 12, dadurch

    gekennzeichnet, daß in die'Hohlräume"(23) ein Füllmaterial (24) eingebracht ist.
14. 14. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstruktur (8) ein dauerelastisches Vlies bildende Profilfaserabschnitte (17) aufweist.
15. 15. Elastischer Stützkörper nach einem der Ansprüche

    1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfaser (4) oder -faserabschnitte (14) zumindest bereichsweise mit radialen Formerweiterungen (15,16) versehen sind.