EP1959797B1

EP1959797B1 - Matratze

Info

Publication number: EP1959797B1
Application number: EP06829243.2A
Authority: EP
Inventors: Manfred Elzenbeck
Original assignee: Roessle and Wanner GmbH
Current assignee: Roessle and Wanner GmbH
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2006-12-02
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2026-12-02
Also published as: US20090133195A1; EP1959797A1; WO2007062870A1; DE102005057910A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Matratze mit wenigstens einem elastischen Grundkörper, der wenigstens einen Kanal aufweist.
Bekannte Matratzen weisen einen oder mehrere zusammengesetzte Grundkörper aus Schaumstoff und/oder Latex auf. Zur Verbesserung des Liegekomforts ist es oft wünschenswert, die Härte der Matratze über deren Länge und/oder deren Breite zu variieren, wobei die Oberflächen der Matratze angenehm weich bleiben sollen. Bei bekannten Matratzen aus Schaumstoff und/oder Latex wird hierzu aus dem Grundkörper in Bereichen, in denen die Matratze weniger hart sein soll, also dem Gewicht eines Benutzers leichter nachgeben soll, lokal Material aus- oder eingeschnitten. Eine Verstärkung in bestimmten Bereichen ist auf diese Weise allerdings nicht realisierbar. Außerdem können die einmal ausgeschnittenen Bereiche innerhalb des Grundkörpers nicht mehr verschoben werden. Das Härteprofil der Matratze, das heißt die Härte der Matratze über ihre Fläche, kann so nicht nachträglich am Verwendungsort individuell beispielsweise auf die Größe und/oder das Gewicht einer Person angepaßt werden.
Die DE 28 20 282 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Polstern aus geschäumtem Material, bei dem plattenförmige Rohlinge durch einen Schneidedraht in zwei Hälften unterteilt werden, die komplementäre Rippen und Nuten aufweisen. Diese beiden Hälften kann man dann so übereinander setzen, dass zwischen ihnen Kanäle erhalten werden, die sich durch das Materialvolumen erstrecken. Auf diese Weise erzielt man einen guten Luftaustausch des Inneren des Polsters mit der Umgebung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Matratze der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass die Härte / das Härteprofil der Matratze einfach insbesondere auch noch am Verwendungsort veränderbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem wenigstens einen Kanal wenigstens ein Federrechen angeordnet ist, der einen langgestreckten elastischen torsionsfähigen Steg umfasst, an dem eine Vielzahl von Federarmen befestigt ist, welche jeweils im wesentlichen quer zum Steg angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist also der an sich weiche, elastische Grundkörper individuell mit Federrechen aussestattet, über welche die lokale Härte der Matratze gemäß dem Gewicht eines Benutzers und gemäß der Gewichtsverteilung anpassbar ist. Die Grundidee ist hierbei, dass das der Steg wegen seiner Torsionsfähigkeit Punktbelastungen, die auf die Federarme einwirken, ausgleicht. Bei einer punktuellen Belastung eines der Federarme wird ein Torsionsmoment an den Steg ausgeübt und dieser wird verdreht.
Die Federarme sind so angeordnet, dass durch die Verdrehung eines Federarmes ein benachbarter Federarm so gespannt wird, dass er der Belastung entgegenwirkt und sich die Matratze im Bereich der Belastung verhärtet.
Die Federrechen lassen sich darüber hinaus einfach entfernen oder gegen einen Federrechen mit anderen Federeigenschaften austauschen.
Damit eine gleichmäßige, federnde Kraftübertragung zwischen dem Grundkörper und den Federarmen realisierbar ist, können die Federarme ähnlich zu gebogenen Blattfedern ausgebildet sein.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die Federarme sich entlang des Steges alternierend einmal zu einer Oberseite und einmal zu einer Unterseite der Matratze hin neigen. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Belastung eines z.B. vom Steg nach oben verlaufenden Federarmes von der Oberseite der Matratze aus, dieser in Richtung der Unterseite gedrückt wird. Hierdurch greift ein solches Torsionsmoment am Steg an, so dass dieser so verdreht wird, daß die benachbarten Federarme, welche vom Steg zur Unterseite der Matratze hin geneigt sind, nach oben verschwenkt werden. Durch das Nach-Oben-Bewegen dieser vom Steg in Richtung zur Unterseite der Matratze geneigten Federarme wird auch bei diesen die Höhe des Federrechens reduziert, so daß die Last im Effekt auf eine größere Fläche verteilt wird.
Im Übrigen können die zur Oberseite / zur Unterseite der Matratze geneigten Federarme im Bereich ihrer freien Enden von der Oberseite / der Unterseite der Matratze zurück gebogen sein. Auf diese Weise schmiegen sich die Enden der Federarme sanft im Wesentlichen tangential an die benachbarten in der Regel aus Schaumstoffmaterial gefertigten Deckschichten des Matratzenkernes an, so dass eine punktuelle Belastung sich auch aus diesem Grunde großflächig auf das Deckschichtmaterial verteilt.
Um ein möglichst gleichmäßiges Härteprofil über die Fläche der Matratze zu erhalten, können die Federarme paarweise spiegelsymmetrisch zu einer die Längsachse des Steges enthaltenden Ebene oder zu der Längsachse des Steges angeordnet sein. Auf diese Weise werden nicht nur benachbarte, sondern zusätzlich sich gegenüberliegende Federarme zur Lastverteilung herangezogen.
Ferner kann an den freien Enden der Federarme jeweils ein insbesondere im Wesentlichen parallel zur Oberseite und/oder zur Unterseite der Matratze ausgerichtetes Plattenelement, insbesondere ein eckiges, rundes oder gabelförmiges Plattenelement, befestigt sein. Auf diese Weise wird die ausgleichende Wirkung des Federrechens nochmals deutlich vergrößert.
Der Steg kann eine langgestreckte Platte sein, die insbesondere parallel zur Oberseite und/oder zur Unterseite der Matratze orientiert ist. Langgestreckte Platten sind einfach herstellbar. Der Federrechen kann so einfach insbesondere einstückig hergestellt sein. Sie sind auch im Hinblick auf ihr durch Querschnittsänderungen vorgebbares Torsionsverhalten von Interesse.
Um eine hohe Torsionsfestigkeit des Steges bei geringem Materialeinsatz zu gewährleisten und um die Belastung verteilende Wirkung des Federrechens auch über einen größeren Teil seiner gesamten Länge zu erhalten, kann der Steg einen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen.
Der Steg kann zum Erhöhen der Torsionsfestigkeit des Federrechens auch einen runden oder ovalen Querschnitt (Rohr oder Vollprofil) aufweisen.
Der Querschnitt und/oder die Querschnittsfläche des Steges kann in Längsrichtung variieren, wodurch seine Torsionsfestigkeit und damit die Last verteilende Wirkung des Federrechens über seine Länge ebenfalls variiert.
Zusätzlich oder statt dessen können auch die Querschnitte und/oder die Querschnittsflächen der Federarme und/oder das Material, aus denen die Federarme bestehen, entlang des Steges variieren.
Der Steg und/oder die Federarme können aus Kunststoff sein, der insbesondere Verstärkungsfasern, vorzugsweise Naturfasern, enthält. Auf diese Weise können sie einfach hergestellt, insbesondere gespritzt oder gegossen, werden. Durch die Füllstoffe wird insbesondere die Stabilität erhöht.
Der Grundkörper kann aus Schaumstoff und/oder Latex sein. Grundkörper aus Schaumstoff oder Latex sind einfach herstellbar und bearbeitbar. Außerdem sind sie dauerhaft elastisch.
Damit der Federrechen einfach in einen Kanal einschiebbar beziehungsweise aus einem solchen herausziehbar ist, können die Kanäle wenigstens zu einer Seite der Matratze hin offen oder öffenbar sein. Auf diese Weise kann die Härte beziehungsweise das Härteprofil der Matratze auch am Verwendungsort einfach durch Einsetzen, entnehmen oder Austauschen von Federrechen an die Bedürfnisse des Benutzers angepaßt werden.
Um eine optimale Anpassung des Härteprofils der Matratze an den Körper eines Benutzers zu ermöglichen, kann in dem Grundkörper eine Vielzahl von Federrechen mit unterschiedlichen Federwirkungen, insbesondere unterschiedlichen Härten und/oder Härteverteilungen über die Länge der Matratze verteilt angeordnet sein. Auf diese Weise ist insbesondere im Rücken- und Lendenbereich eine andere Matratzenhärte vorgebbar als im Kopf- oder Beinbereich. Auch kann so eine Variation der Härte der Matratze zu ihren Rändern hin vorgegeben werden.
Außerdem kann in dem Grundkörper eine Vielzahl von Federrechen in unterschiedlichen Abständen zu einer Oberseite der Matratze angeordnet sein. Auf diese Weise ist das Härteprofil der Matratze auch über die Tiefe der Matratze anpassbar.
Benachbarte Federrechen können mit flexiblen oder biegbaren Verbindungsmitteln verbunden werden, die die Federrechen zu einer im Wesentlichen einstückig handhabbaren, senkrecht zu ihrer Ebene federnden Matte verbinden. Die Verbindungsmittel sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Federrechen hergestellt und sind geometrisch derart gestaltet, dass sie zumindest in Knickbereichen der Matte eine geringere Steifigkeit wie die Stege bzw. Federarme der Federrechen aufweisen. In anderen Bereichen können Sie so gestaltet sein, dass benachbarte Federrechen auf konstantem Abstand gehalten werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Verbindungsmittel der Matte Widerstandsmomente gegen Biegung und/oder Torsion auf, die höchstens 75%, vorzugsweise höchstens 50%, besonders bevorzugt höchstens 25% eines Widerstandsmoments gegen Biegung und/oder Torsion auf, welches die Stege oder Federarme der Federrechen aufweisen.
Um eine einfache Montage der benachbarten Federrechen zu einer Matte aus Federrechen zu ermöglichen, sind die Verbindungsmittel und die Federrechen mit korrespondierend ausgeführten Rastmitteln versehen. Die Rastmittel sind derart aufeinander abgestimmt, dass vorzugsweise eine werkzeuglose Montage vorgenommen werden kann, trotzdem aber die Federrechen zuverlässig miteinander verrastet werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest einige der Verbindungsmittel für einen im Wesentlichen konstanten Abstand benachbarter Federrechen sorgen. Eine neigungsmäßige Relativbeweglichkeit benachbarter Federrechen ergibt sich in diesem Fall durch die Biegbarkeit der Verbindungsmittel und/oder der Stege der Federrechen.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind Verbindungsmittel für eine gelenkige, insbesondere schwenkbewegliche, Verbindung der Stege benachbarter Federrechen ausgebildet. Dies ermöglicht Relativbewegungen zwischen den mit den entsprechenden Verbindungsmitteln verbundenen Federrechen, ohne dass dabei erhebliche elastische Deformationen der Federrechen und/oder der Verbindungsmittel auftreten. Eine solche gelenkige, insbesondere schwenkbewegliche, Verbindung der Federrechen ist bei einem Einsatz der Matratze in Verbindung mit einem verstellbaren, insbesondere motorangetriebenen, Bettrahmen bzw. Lattenrost von Interesse, da hierfür definierte Knickstellen in der Matratze vorteilhaft sind. Die Verbindungsmittel sind dabei derart ausgebildet, dass eine Schwenkbewegung benachbarter Federrechen um eine Schwenkachse stattfinden kann, die zumindest im Wesentlichen parallel zu den Stegen der benachbarten Federrechen ausgerichtet ist.
Bei einer der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind Verbindungsmittel einstückig an den Steg des Federrechens angeformt. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Verbindungsmittel im Kunststoffspritzgussverfahren und sichert eine zuverlässige Verbindung zu dem entsprechenden Steg des Federrechens. Bei einer anderen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass benachbarte Federrechen sowohl durch einstückig an die Stegen der Federrechen angeformte Verbindungsmittel als auch durch zusätzliche, aufgerastete Verbindungsmittel verbunden werden. Dabei stellen die einstückig angeformten Verbindungsmittel eine Grundstabilität der Matte her, während die zusätzlich aufgerasteten, separat ausgeführten Verbindungsmittel zur lokalen Verstärkung der Matte eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck können die Verbindungsmittel als separate Bauteile bereitgestellt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Federrechen mit Aufnahmemitteln zur Festlegung der flexiblen Verbindungsmittel versehen sein. Dies ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Anbringung der flexiblen Verbindungsmittel an den Federrechen. Dabei können die Aufnahmemittel insbesondere für eine zumindest teilweise kraftschlüssige Festlegung der flexiblen Verbindungsmittel ausgestaltet sein. Bei einer Ausführungsform sind an den Federrechen im Wesentlichen V-förmig gestaltete Schlitze vorgesehen, in die die flexiblen Verbindungsmittel, insbesondere Drähte, biegbare Bänder oder Gewebestreifen, zur Festlegung am Federrechen eingedrückt werden können und durch wechselseitige elastische oder ggf. auch plastische Deformation kraftschlüssig festgelegt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aufnahmemittel zumindest teilweise für eine formschlüssige Festlegung der flexiblen Verbindungsmittel ausgebildet sind. Zu diesem Zweck können die Aufnahmemittel, die an den Federrechen angebracht sind, und/oder die flexiblen Verbindungsmittel mit hinterschnittenen Geometrien versehen sein, um den gewünschten Formschluss zu bewirken.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmemittel als im Wesentlichen formstabile pilzförmige Zapfen an den Federrechen angebracht und die Verbindungsmittel sind bandförmig gestaltet. Dabei sind Durchbrüche in den Verbindungsmitteln vorgesehen, die ein Aufschieben auf die Aufnahmemittel zur formschlüssigen Festlegung ermöglichen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Federrechen aus mehreren separat ausgeführten, miteinander verbundenen Federrechenabschnitten gebildet ist. Dies ermöglicht einen modularen Aufbau des Federrechens bzw. einer aus mehreren Federrechen aufgebauten Matte. Die Federrechenabschnitte können eine einheitliche oder unterschiedliche Gestaltung aufweisen. Eine unterschiedliche Gestaltung kann sich sowohl auf die Geometrie als auch auf die Materialauswahl für den jeweiligen Federrechenabschnitt beziehen. Durch Kombination von unterschiedlich gestalteten Federrechenabschnitten können die Federrechen individuell auf die Bedürfnisse unterschiedlicher Liegezonen der Matratze abgestimmt werden. Beispielsweise ist es möglich, über die Breite der Matratze durch geeignete Zusammenstellung und Auswahl der Federrechenabschnitte eine unterschiedliche Matratzenhärte zu erreichen, indem beispielsweise in randnahen Bereichen der Matratze härter ausgelegte Federrechenabschnitte eingesetzt werden, während in zentralen Bereichen der Matratze weichere Federrechenabschnitte zum Einsatz gebracht werden können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Federrechenabschnitt als Stegabschnitt mit zumindest einem einstückig daran angeformten Federarm ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Montage von Federrechenabschnitten zu einem Federrechen. Die Federarme werden bereits bei der Herstellung der Federrechenabschnitte im Kunststoffspritzgussverfahren einstückig und somit stabil angeformt.
Vorzugsweise weisen benachbarte Stegabschnitte jeweils korrespondierend ausgeführte Steckmittel oder Rastmittel für eine Kopplung zu einem Federrechen auf. Dadurch kann eine vorzugsweise werkzeuglose Kopplung der Federrechenabschnitte erreicht werden, so dass die Federrechen in der Art eines Steckbaukastens aus den modularen Federrechenabschnitten zusammengesteckt werden können.
Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Federrechenabschnitte als Federarm oder als Federarmbaugruppe ausgeführt, der oder die für eine Anbringung an einem Steg ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein Steg zur Bildung eines Federrechens mit den Federarmen oder Federarmbaugruppen versehen werden kann. Vorzugsweise ist der Steg mit Rastmitteln in konstanter oder variierender Teilung versehen ist. Bei der Verwendung von einzelnen Federarmen kann in bestimmten Bereichen des Federrechens eine höhere Federarmdichte verwirklicht werden, während andere armdichte verwirklicht werden, während andere Bereiche des Federrechens mit einer geringeren Federarmdichte verwirklicht werden. Federarmbaugruppen, die zwei oder mehrere Federarme aufweisen, haben gegenüber einzelnen Federarmen den Vorteil, dass sie eine vorzugsweise symmetrische Abstützung gegenüber eingeleiteten Kräften ermöglichen und somit günstiger belastet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Federarmbaugruppe vier nahezu kreuzförmig von einem zentralen Knoten abragende Federarme auf, wobei der zentrale Knoten für ein Aufstecken auf den Steg ausgebildet ist.
Vorteilhaft kann ein Federrechen durch mehrere Federrechenabschnitte gebildet werden, die unterschiedliche Längen und/oder unterschiedliche Anzahlen von Federarmen und/oder unterschiedliche Federarmgeometrien und/oder unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Dies ermöglicht eine individuelle Abstimmung der jeweiligen Federrechen auf den entsprechenden Bereich der Matratze, in dem der Federrechen eingesetzt werden soll. Da sich die Anforderungen hinsichtlich der Härte bzw. Biegbarkeit der Matratze sowohl über deren Längs- als auch über deren Querrichtung ändern, kann mit den erfindungsgemäßen Federrechen eine bereichsweise Anpassung an diese unterschiedlichen Bedürfnisse erzielt werden.
Vorzugsweise sind die Federrechen oder Federrechenabschnitte zumindest Abschnittsweise von einem Fasermaterial oder einem Folienmaterial ummantelt. Dem Fasermaterial bzw. Folienmaterial kommt die Aufgabe zu, die bei Benutzung der Matratze möglichen Relativbewegungen zwischen aneinanderliegenden Federarmen reibungsarm zu gestalten, so dass lediglich eine minimale Geräuschentwicklung bei Veränderung der Belastung der Matratze auftritt.
Durch Übereinanderlegen von mehreren Federrechenmatten kann man den Federhub bei unveränderter Belastung der einzelnen Federarme der Federrechen vergrößern. auch ist die Biegbarkeit der Matratze besser als bei einer Matratze mit einer einzelnen Federrechenlage mehrfacher Höhe.
Eine Trennlage zwischen benachbarten Federrechenmatten ermöglicht einerseits eine Kraftverteilung zwischen den Matten und erleichtert andererseits kleine Verschiebungen an den benachbarten Flächen der Federrechenmatten.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1: schematisch im horizontalen Schnitt, im vertikalen Schnitt und in der Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Matratze mit zwei Grundkörpern, zwischen denen in Längsrichtung eine Vielzahl von Federrechen angeordnet ist;
Figur 2: eine vergrößerte Seitenansicht eines Teiles der Matratze aus Figur 1 im Detail;
Figur 3: eine Stirnansicht eines der Federrechen aus Figur 1 in Querrichtung der Matratze betrachtet;
Figur 4: eine Seitenansicht des Federrechens aus Figur 3 in Längsrichtung der Matratze betrachtet;
Figur 5: eine Draufsicht auf den Federrechensaus Figur 3;
Figur 6: den Federrechen aus Figur 3 in isometrischer Darstellung;
Figur 7: schematisch einen vertikalen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Matratze mit drei Grundkörpern, zwischen denen Federrechen alternierend in zwei Ebenen angeordnet sind;
Figur 8: einen Federrechen eines dritten Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, wobei hier eine Vielzahl von Federarmen paarweise symmetrisch zu einer vertikalen Symmterieebene angeordnet ist;
Figur 9: einen Federrechen eines vierten Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, bei dem an den freien Enden der Federarme runde Platten angebracht sind;
Figur 10: einen Federrechen eines fünften Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, bei dem an den freien Enden der Federarme rechteckige Platten angebracht sind;
Figur 11: einen Federrechen eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, bei dem an den freien Enden der Federarme gabelförmige Platten angebracht sind;
Figur 12: einen Federrechen eines siebten Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, dessen Steg runde zwischen den Federarmen liegende Torsionsabschnitte mit verkleinertem Querschnitt aufweist;
Figur 13: einen Federrechen eines achten Ausführungsbeispiels einer Matratze in isometrischer Darstellung, dessen Steg einen kreuzförmigen Querschnitt hat;
Figur 14: eine isometrische Ansicht einer aus Federrechen zusammengesetzten Federrechnmatte;
Figur 15: eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf eine Matratze, die durch Ummanteln einer Federkernmatte nach Figur 14 mit Schaumstoffmaterial erhalten wurde;
Figur 16: eine ähnliche Ansicht wie Figur 15, in welcher eine weiter abgewandelte Matratze gezeigt ist;
Figur 17: ein Federrechenabschnitt mit einstückig angebrachten Federarmen in einer perspektivischen Vorderansicht;
Figur 18: der Federrechenabschnitt gemäß der Figur 17 in einer perspektivischen Ansicht von hinten;
Figur 19: ein Stegabschnitt mit Aufnahmemitteln für flexible Verbindungsmittel;
Figur 20: ein Federrechenabschnitt mit einstückig angeformten Verbindungsmitteln;
Figur 21: eine Federarmbaugruppe zur Anbringung an einem Steg,
Figur 22: einen Stegabschnitt und ein separat ausgeführtes Verbindungsmittel,
Figur 23: eine ähnliche Ansicht wie Figur 22, in der ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt ist,
Figur 24: eine Aufsicht auf eine Federrechen-Matte, die durch Zusammenfügen einer Vielzahl von parallelen Federrechen erhalten wurde, die durch senkrecht zu den Federrechenachsen verlaufende, longitudinale Verbindungsmittel zusammengehalten sind, wobei ein unterer linker Teil als Doppelmatten-Variante gezeigt ist,
Figur 25: eine vergrößerte Aufsicht auf ein Federrechensegment der Matte von Figur 24 in vergrößertem Maßstabe,
Figur 26: eine Ansicht des Federrechensegments von Figur 25 dort von rechts,
Figur 27: einen Schnitt durch das Federrechensegment von Figur 25 längs der dortigen Schnittlinie XXVII-XVII, und
Figur 28: einen transversalen Schnitt durch eine Matratze mit einem zwei übereinanderliegende Federrechnmatten umfassenden Federrechenkern.

Figur 1 zeigt in üblicher Nebenaneinanderstellung eine Aufsicht, eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer Matratze. Genauer gesagt handelt es sich nur um den Matratzenkern, der zur Vervollständigung noch mit Wollauflagen, Roßhaarauflagen oder anderen Auflagen versehen wird, die im Hinblick auf die Polsterung und Klimatisierung der Liegefläche gewünscht werden. Diese Einheit wird dann noch mit einem Überzug versehen.
In Figur 1 rechts oben ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Matratze im horizontalen Schnitt entlang einer Stoßfläche zwischen zwei aufeinanderliegenden, miteinander verbundenen flachen, langgestreckten, quaderförmigen Grundkörpern 3 und 5 dargestellt. Die Matratze 1 kann zusätzlich noch in einer nicht dargestellten vorzugsweise öffenbaren Hülle untergebracht sein.
Die Grundkörper 3 und 5 sind aus elastischem Schaumstoff. Sie weisen, wie in der Seitenansicht in Figur 1 links oben und im Detail in Figur 2 sichtbar ist, jeweils in ihrer dem jeweils anderen Grundkörper 5 beziehungsweise 3 zugewandten Seite 22 geradlinige, parallele Kanalhälften 7 von transversalen Kanälen 9 auf, die in Längsrichtung der Matratze 1 äquidistant im Abstand von etwa 7 cm in deren Querrichtung vorgesehen sind.
Das in Figur 1 obere Ende (Kopfende) und das untere Ende (Fußende) der Matratze 1, das jeweils etwa ein Zehntel der Matratzenlänge ausmacht, ist frei von Kanälen 9. Dort sind die Grundkörper 3 und 5 aneinander befestigt.
Die Kanäle 9 sind über die gesamte Breite der Matratze 1 transversal durchgängig und zu beiden Längsseiten 11 der Matratze 1, von denen eine in Figur 1 oben links gezeigt ist, hin offen. Dies ist auch im vertikalen Schnitt der Matratze 1 in Figur 1 unten sichtbar.
Alle Kanäle 9 haben das gleiche sechseckige Profil und sind hälftig symmetrisch jeweils in einem der Grundkörper 3 und 5 untergebracht. Die Kanalhälften 7 berühren sich an zwei gegenüberliegenden gemeinsamen Kanten der sechseckigen Kanäle 9.
Die in den Grundkörpern 3 und 5 jeweils benachbarten Kanalhälften 7 sind durch im Profil etwa trapezförmige Trennwände 13 getrennt. Die Stirnflächen der bei aufeinandergelegten Grundkörpern 3 und 5 jeweils gegenüberliegenden Trennwände 13 liegen trennbar aneinander an.
Die in Figur 1 im horizontalen Schnitt im oberen Viertel der Matratze 1 sichtbaren Kanäle 9 sind zur Anpassung der Härte der Matratze 1 im Kopfbereich, die im Mittelbereich der Matratze 1 zur Anpassung der Härte im Rückenbereich und die im unteren Viertel zur Anpassung der Härte im Fußbereich eines Benutzers vorgesehen.
In den beiden oberen Kanälen 9 des Kopfbereichs, in den mittleren fünf Kanälen 9 des Rückenbereichs und in den beiden unteren Kanälen 9 des Fußbereichs sind in Längsrichtung der Kanäle 9 hintereinander jeweils zwei Federrechen 15 angeordnet. Die Federrechen 15 erstrecken sich jeweils etwa von der Mitte bis zur entsprechenden Längsseite der Matratze 1. Die Federrechen 15 des Kopfbereichs, des Rückenbereichs und des Fußbereichs haben unterschiedliche Wirkungen auf die Härte der Matratze 1 in dem jeweiligen Bereich.
Die Federrechen 15 weisen jeweils einen flachen plattenförmigen in Querrichtung der Matratze 1 langgestreckten, elastischen torsionsfähigen Steg 17 auf. Der Steg 17 ist parallel zur Oberseite des oberen Grundkörpers 3 und zur Unterseite des Grundkörpers 5 orientiert.
An den beiden Längsrändern des Steges 17 ist eine Vielzahl von Federarmen 19 in Form von gebogenen Blattfedern angeformt. Die Federarme 19 verlaufen jeweils im wesentlichen quer zum Steg 17, also in Längsrichtung der Matratze 1. Sie sind paarweise spiegelsymmetrisch zu einer die Längsachse des Steges 17 enthaltenden senkrecht zu diesem verlaufenden Ebene, angeordnet.
Der Steg 17 und die Federarme 19 sind aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, welches mit Naturfasern gefüllt ist.
Aufeinanderfolgende Federarme 19 des Steges 17 verlaufen alternierend jeweils um etwa 45° zur horizontalen Ebene des Steges 17 in entgegengesetzten Richtungen vom Steg 17 weg, in Figur 6 einmal nach oben und einmal nach unten. In Gebrauchslage verlaufen sie also einmal zur Oberseite und einmal zur Unterseite der Matratze 1 hin.
Die nach oben zeigenden, Federarme 19 sind im Bereich ihrer freien Enden konvex nach unten gebogen. Die sich nach unten neigenden Federarme 19 sind entsprechend von der Unterseite der Matratze 1 weg nach oben konvex gebogen.
Die Federrechen 15 des Kopfbereichs, des Rückenbereichs und des Fußbereichs können unterschiedlich in den Querschnitten und/oder den Materialien sein, so dass sie unterschiedliche Federwirkungen und somit unterschiedlichen Einfluß auf die longitudinale Härte und Härteverteilung über die Länge der Matratze 1 haben.
Die Federarme 19 können über die Länge des Steges 17 unterschiedliche Federwirkung haben, so dass die transversale Härte in Querrichtung der Matratze 1 zu deren Längsseiten hin variiert.
Zum Einbringen in die Matratze 1 werden die Federrechen 15 von einer Längsseite 11 der Matratze 1 her in die Kanäle eingeschoben, derart, dass die gegenüberliegenden Federarme 19 jeweils in einem von zwei benachbarten Kanälen 9 Aufnahme finden, wobei der Steg 17 zwischen den Stirnflächen der entsprechenden Trennwänden 13 hindurchgeschoben wird. Die Federrechen 15 werden jeweils etwa bis zur Mitte der Matratze 1 vorgeschoben.
In jedes mit Federrechen 15 zu bestückende Kanalpaar wird von jeder Längsseite 11 der Matratze 1 ein Federrechen 15 eingeschoben.
Je nach Bedarf können unterschiedliche Kanäle 9 mit unterschiedlichen Federrechen 15 bestückt werden. Es kann beispielsweise für große Personen die Anzahl der bestückten Kanäle 9 im Rückenbereich ausgedehnt werden. Für schwere Personen können Federrechen 15 mit größerer Härtewirkung verwendet werden.
Zum Entfernen oder Austauschen eines der Federrechen 15 gegen einen anderen, insbesondere mit einer anderen Härtewirkung, wird dieser einfach aus den entsprechenden benachbarten Kanälen 9 herausgezogen.
In Figur 7 ist ein vertikaler Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiel einer Matratze 101 im Bereich von Kanälen 109 und 109' dargestellt. Im Unterschied zu dem ersten, in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 beschrieben Ausführungsbeispiel sind hier statt zwei drei Grundkörper 103, 105 und 106 aufeinander geschichtet.
Die Federrechen 15 sind seitlich versetzt voneinander einmal in den Kanälen 109 zwischen dem oberen Grundkörper 103 und dem mittleren Grundkörper 105 und einmal in den Kanälen 109' zwischen dem mittleren Grundkörper 105 und dem unteren Grundkörper 106 angeordnet.
In Figur 8 ist ein Federrechen 315 eines dritten Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze dargestellt. Im Unterschied zu dem ersten, in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 beschrieben Ausführungsbeispiel sind hier Federarme 319 paarweise spiegelsymmetrisch zu einer die Achse eines Steges 317 enthaltenden Ebene, die senkrecht zur Fläche des Steges 317 verläuft, angeordnet. Die Federarme 319 sind in Längsrichtung des Steges 317 paarweise alternierend in Figur 8 einmal nach oben, also zur Oberseite der Matratze, und einmal nach unten, also zur Unterseite der Matratze, hin geneigt.
Bei einem in Figur 9 dargestellten Federrechen 415 eines vierten Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze ist im Unterschied zu dem ersten, in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 beschrieben Ausführungsbeispiel an den freien Enden der Federarme 419 jeweils ein rundes Plattenelement 470 befestigt.
Die Plattenelemente 470 sind im belastungsfreien Zustand im Wesentlichen parallel zum Steg 17, also auch zur Oberseite und zur Unterseite der Matratze, ausgerichtet. Repräsentativ für alle Federarme 419 des Federrechens 415 ist in Figur 9 lediglich das linke Paar von Federarmen 419 mit den Plattenelementen 470 gezeigt.
Die Plattenelemente 470 sind mit ihrem Rand am jeweiligen stirnseitigen Rand der Federarme 419 angeformt. Die Konturen der Federarme 419 gehen im Befestigungsbereich in die entsprechenden Konturen der Plattenelemente 470 über.
Ein Federrechen 515 eines fünften Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze ist in Figur 10 dargestellt. Im Unterschied zu dem vierten, in Verbindung mit Figur 9 beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die freien Enden der Federarme 519 hier anstelle der runden Plattenelemente 470 jeweils ein rechteckiges Plattenelement 570 auf. Dies ist auch in Figur 10 stellvertretend für alle Federarme 519 lediglich an dem linken Federarmpaar gezeigt.
In Figur 11 ist ein Federrechen 615 eines sechsten Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze dargestellt.
Hier weisen die freien Enden der Federarme 619 jeweils statt des runden beziehungsweise rechteckigen Plattenelements 470 beziehungsweise 570 ein gabelförmiges Plattenelement 670 auf. Auch hier sind lediglich die Plattenelemente 670 des linken Federarmpaares repräsentativ für alle anderen gezeigt.
In Figur 12 ist ein Federrechen 715 eines siebten Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze dargestellt, bei dem ein Steg 717 kein flaches, plattenförmiges, sondern ein rundes Profil hat. Der Durchmesser des Steges 717 ist zwischen benachbarten Paaren von Federarmen 19 jeweils verkleinert. Er hat hier verminderte Torsionsfestigkeit. Damit wird eine lokale Belastung weniger verteilt.
In Figur 13 ist ein Federrechen 815 eines achten Ausführungsbeispiels einer zu den Matratzen 1; 101 ähnlichen, ansonsten nicht gezeigten, Matratze dargestellt. Hier weist der Steg 817 einen rechtwinklig kreuzförmigen Querschnitt auf, dessen eine im Querschnitt das Kreuz mit bildende erste ebene Platte 818 parallel zur Unterseite und zur Oberseite der Matratze verläuft.
An den Seitenrändern der ersten Platte 818 sind die in Figur 13 nach oben, also zur Oberseite der Matratze hin, geneigten Federarme 19 befestigt. Die nach unten, also zur Unterseite hin, geneigten Federarme 19 sind beidseitig der ersten Platte 818 an den Seitenrändern der zweiten ebenen Platte 820 befestigt.
Ein solcher Steg hat eine höhere Torsionsfestigkeit als eine plattenförmiger Steg, so daß punktuelle Belastungen weiter verteilt werden.
Es versteht sich, daß man die verschiedenen oben besprochenen Querschnittsformen des Steges auch in unterschiedlichen axialen Abschnitten eines Steges vorsehen kann, um die Torsionsfestigkeit des Steges in transversaler Richtung der Matratze zu variieren.
Statt zwei beziehungsweise drei aufeinanderliegenden Grundkörpern 3 und 5 beziehungsweise 103, 105 und 106 kann die Matratze 1; 101 auch nur einen einzigen oder mehr als drei Grundkörper aufweisen. Die Grundkörper können statt übereinander auch in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Matratze hinter- beziehungsweise nebeneinander angeordnet sein.
Die Grundkörper 3, 5; 103, 105, 106 können statt aus Schaumstoff auch aus einem anderen elastischen Material, beispielsweise aus Latex oder einer Kombination aus Latex und Schaumstoff, sein.
Sie können auch nur einen Kanal beziehungsweise ein Kanalpaar 9; 109, 109' aufweisen. Die Kanäle 9; 109, 109' können statt quer auch längs oder schräg zur Matratze 1; 101 oder zueinander verlaufen.
Die Kanäle 9; 109, 109' können auch in größeren oder kleineren Abständen als 7 cm, auch in unterschiedlichen Abständen, voneinander entfernt angeordnet sein. Es können auch mehr oder weniger als 22 Kanäle 9; 109, 109' vorgesehen sein.
Sie können auch nur zu einer Längs- oder Querseite der Matratze 1; 101 hin offen sein. Sie können zu beiden Seiten hin geschlossen sein. In diesem Fall können sie durch Trennen der Grundkörper 3 und 5 beziehungsweise 103, 105 und 106 voneinander zugänglich gemacht werden, oder man kann Federrechen verwenden, die sich über die gesamte Breite der Grundkörper erstrecken.
In den mit Federrechen 15; 315, 415, 515, 615, 715, 815 bestückten Kanälen 9; 109, 109' kann jeweils auch nur ein einziger Federrechen 15; 315, 415, 515, 615, 715, 815 angeordnet sein. Der Federrechen 15; 315, 415, 515, 615, 715, 815 kann sich auch über die gesamte Breite der Matratze 1; 101 erstrecken. Es können auch mehr als zwei entsprechend kürzere Federrechen in einem Kanal 9; 109, 109' untergebracht sein.
Der Steg 17; 717; 817 und/oder die Federarme 19; 319; 419; 519; 619 können statt aus Kunststoff mit Naturfasern auch aus Kunststoff mit anderen Füllstoffen bestehen. Sie können auch aus einem anderen elastischen, federnden beziehungsweise torsionsfähigen Materialien, beispielsweise auch aus Federblech sein. Der Steg 17; 717; 817 und die Federarme 19; 319; 419; 519; 619 können auch aus unterschiedlichen Materialien sein. Steg 17; 717; 817 und Federarme 19; 319; 419; 519; 619 können auch mehrteilig, auch austauschbar modulartig zusammensetzbar sein. Das Material des Steges 17; 717; 817 und/oder der Federarme 19; 319; 419; 519; 619 kann auch entlang des Steges 17; 717; 817 variieren.
Auch der Querschnitt und/oder die Querschnittsfläche der Federarme 19; 319; 419; 519; 619 kann entlang des Steges 17; 717; 817 variieren.
Außer bei dem in Verbindung mit Figur 12 beschriebenen runden Steg 717 des siebten Ausführungsbeispiels kann auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen der Querschnitt und/oder die Querschnittsfläche des Steges 17; 817 in Längsrichtung variieren. Beispielsweise kann auch eine kontinuierliche Abnahme der Querschnittsfläche über die Länge erfolgen. Der runde Steg 717 im siebten Ausführungsbeispiel aus Figur 12 kann auch einen über seine Länge konstanten Querschnitt aufweisen. Er kann statt eines runden auch ein ovales Profil aufweisen.
Statt der eckigen, runden oder gabelförmigen Plattenelemente 470; 570; 670 können auch andersförmige Plattenelemente an den freien Enden der Federarme 519; 619; 719 angeordnet sein. Es können auch unterschiedliche Plattenformen an einem gemeinsamen Steg 17; 717; 817 realisiert sein. Es können auch nur einzelne Federarme 519; 619; 719 eines Steges 17; 717; 817 mit Plattenelementen 470; 570; 670 ausgestattet sein.
In den Figuren 14 und 15 ist eine insgesamt mit 910 bezeichnete Federrechenmatte dargestellt, die aus einer Vielzahl aufeinanderfolgenden Federrechen 915 aufgebaut ist, wie sie obenstehend beschrieben wurden. Die einzelnen Federrechen aufeinanderfolgender Reihen sind jeweils um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt, wie gut aus Figur 14 ersichtlich.
Die Federrechen 915 sind durch vier in Längsrichtung verlaufende Drähte 980, 982, 984, 986 zu einer biegbaren Matte verbunden. Das Festlegen der Drähte 980 bis 986 an den einzelnen Federrechen 915 kann durch verschiedene mechanische Verbindungsarten erfolgen, z. B. durch Einclipsen in Einschnitte der Federrechen, Verkleben, Verschweißen (Drähte aus Kunststoffmaterial), Verknoten, mechanische Klemmverbindungen und dergleichen.
Man kann anstelle von Drähten auch flexible Bänder oder Gewebe zum Verbinden der Federrechen verwenden, wobei diese wie die oben angesprochenen Drähte aus Kunststoff, Gummi oder einem anderen Elastomer, Metall oder Fasermaterial (Schnur, Seil) bestehen können.
Die Federrechenmatte 910 kann zusammen mit zwei planen Deckschichten 990, 992 aus Schaumstoffmaterial sowie mit ebenfalls aus Schaumstoffmaterial gefertigten Rahmenteilen 994 dazu verwendet werden, einen Matratzenkern 996 zu bilden, wie in Figur 15 gezeigt. Dabei können die verschiedenen aus Schaumstoff gefertigten Teile miteinander verklebt oder verschweißt werden, so daß die Federrechenmatte 910 unverlierbar im Inneren des Matratzenkerns 996 gehalten ist.
Falls gewünscht, kann man die jeweils der Federrechenmatte 910 zugewandte Fläche der Deckschichten 990, 992 so konturieren, daß die Federarme ganz oder zumindest mit ihren freien Enden formschlüssig in den Innenseiten der Deckschichten 990, 992 Aufnahme finden.
Bei der Matratze nach Figur 16 ist die Federrechenmatte 910 kürzer. Sie erstreckt sich nur über etwa 4/5 der Länge der Matratze. Im kopfseitigen Matratzenabschnitt ist eine weitere Federrechenmatte 910' angeordnet, die im Prinzip den gleichen Aufbau aufweist wie die Federrechenmatte 910; nur sind ihre Federrechen 515' kürzer und in Längsrichtung der Matratze ausgerichtet. Zwei Drähte 980' und 986' reichen aus, um die Federrechen 915' zu verbinden.
Auf diese Weise sind die horizontalen und longitudinalen Härteprofile der Matratze in den Bereichen der Federrechenmatten 910 und 910' verschieden vorgebbar.
Um den Federrechenmatten oder einer Anordnung unverbunden nebeneinandergelegter Federrechen eine im Wesentlichen glatte Randkontur zu geben, kann man die Federrechen, wie in Figur 16 für die Federrechen 915' gezeigt so ausbilden, daß das eine Ende des Federrechens durch einen einen oder zwei Arme tragenden Stegabschnitt gebildet ist, währen das andere Ende des Federrechens durch einen keinen Arm tragenden Stegabschnitt gebildet ist. Die Federrechen benachbarter Reihen werden dann jeweils um 180 Grad um eine transversale Achse gegeneinander verdreht, so dass ihre Enden jeweils vertauscht sind.
In weiterer Abwandlung der Erfindung kann man eine Federmatte auch dadurch aus einzelnen Federrechen herstellen, daß man die Federrechen durch Gummibänder anstelle von Drähten miteinander verbindet.
Wie weiter oben schon dargelegt, kann man die Federrechen so ausbilden, daß sie nicht an allen Stellen das gleiche Federverhalten aufweisen. Insbesondere ist es so möglich, diejenigen Federarme, die den Enden der Federrechen benachbart sind, etwas härter auszubilden, so daß man eine härtere Sitzkante bei den Längsrändern der Matratze erhält.
Eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit für die Härte der Matratze besteht darin, daß man die Federrechen nur in bestimmten Bereichen der Matratze vorsieht, während andere Matratzenbereiche von Federrechen frei bleiben, so daß sich dort die Biegeeigenschaften aus der Art der Härte und der Geometrie der verwendeten Kunststoffmaterialien ergibt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verliefen die Federrechen in der Matratze jeweils in Querrichtung. Es versteht sich, daß man für besondere Anwendungsfälle auch Federrechen verwenden kann, die in Längsrichtung der Matratze ausgerichtet sind.
Schließlich kann man die Federrechen in unterschiedlichen Bereichen der Matratze auch unterschiedlich orientieren, z. B. im Kopfbereich longitudinal, im Rücken- und Beckenbereich transversal und im Fußbereich wieder longitudinal. Dies ermöglicht eine weitere Gestaltungsmöglichkeit für das lokale Federverhalten der Matratze.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Matratzen 1; 101, bei denen Ober- und Unterseite parallel verlaufen. Vielmehr kann sie auch bei andersförmigen, beispielsweise keilförmigen, Matratzen Verwendung finden.
Bei den in den Figuren 17 bis 22 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Federrechen aus mehreren Federrechenabschnitten aufgebaut ist, die in unterschiedlichen Ausführungsformen verwirklicht werden können und nachstehend näher beschrieben sind. Die gezeigten Federrechenabschnitte können auch untereinander kombiniert werden.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 17 und 18 sind die Federrechenabschnitte als prismatische Stegabschnitte 1017 ausgeführt, denen jeweils zwei in entgegengesetzter Richtungen symmetrisch schräg nach unten bzw. oben abragende Federarme 1019 zugeordnet sind. Die Federarme 1019 sind bandförmig gestaltet und endseitig in die Horizontal abgewinkelt ausgeführt, können aber ohne Weiteres jede andere der vorstehend beschriebenen Geometrien für Federarme aufweisen.
An einer vorderen Stirnseite des in der Figur 17 dargestellten Stegabschnitts 1017 ist eine Ausnehmung 1061 ausgebildet, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. An zumindest einer Innenfläche ist die Ausnehmung 1061 mit einer kugelabschnittsförmigen Vertiefung 1063 versehen Wie in der Figur 18 näher dargestellt wird, weist der Stegabschnitt 1017 einen an einer zweiten Stirnseite angebrachten Steckriegel 1065 auf, der auf den Querschnitt der Ausnehmung 1061 angepasst ist und der einen konvex abragenden, kugelabschnittsförmigen Rasthöcker 1067 aufweist. Der Steckriegel 1065 eines ersten Stegabschnitts 1017 kann in die Ausnehmung 1061 eines zweiten Stegabschnitts 1017 eingeschoben werden und kann dort durch die formschlüssige Wirkverbindung zwischen dem konvexen Rasthöcker 1067 und der Vertiefung 1063 zuverlässig festgelegt bzw. verrastet werden.
An einer Oberseite des Stegabschnitts 1017 ist ein pilzförmiger Zapfen 1069 einstückig angebracht, der für eine Aufnahme eines flexiblen Lochbands 1071 vorgesehen ist, das als flexibles Verbindungsmittel zur Kopplung mehrerer benachbart angeordneter Federrechen vorgesehen ist.
Der in der Figur 19 dargestellte Stegabschnitt 1117 ist für eine Kopplung von zwei mit Federarmen versehenen Stegabschnitten 1017, wie sie in den Figuren 17 und 18 dargestellt sind, vorgesehen. Der Stegabschnitt 1117 weist an einer Oberseite zwei einstückig angebrachte Aufnahmemittel 1173 auf. Diese Aufnahmemittel 1173 sind mit einer im Wesentlichen V-förmigen Vertiefung 1175 versehen, die in einem Endbereich in eine kreiszylindrische Ausnehmung übergeht und somit einen schlüssellochähnlichen Querschnitt aufweist. Die Vertiefung 1175 ist für eine reibschlüssige Aufnahme von flexiblen Verbindungsmitteln, insbesondere Drähten oder elastischen Schnüren, vorgesehen. Die Verbindungsmittel sind exemplarisch als Gummiband dargestellt und werden in die V-förmige Vertiefung 1175 eingedrückt und in dem kreiszylindrischen Bereich der Vertiefung 1175 gehalten. Dadurch tritt eine wechselseitige elastische Deformation der Aufnahmemittel 1173 und der Verbindungsmittel 1175 auf, die zu einer zuverlässigen Festlegung des Stegabschnitts 1117 an den Verbindungsmitteln 1175 führt.
Der in der Figur 20 dargestellte Stegabschnitt 1217 weist im Unterschied zu den in den Figuren 17 und 18 dargestellten Stegabschnitten 1017 eine einstückig angeformte Befestigungsklammer 1279 auf. Die Befestigungsklammer 1279 ist mit Rastnasen 1281 versehen, die zum Eingreifen in Rastvertiefungen 1283 ausgebildet sind. Durch die einstückig angeformte Befestigungsklammer 1279 kann eine besonders einfach zu montierende und stabile Rastverbindung zwischen benachbarten Stegabschnitten 1217 hergestellt werden. Der in der Figur 20 dargestellte Stegabschnitt 1217 kann sowohl an seiner vorderen wie auch an seiner hinteren Stirnseite jeweils mit weiteren, nicht dargestellten Stegabschnitten verbunden werden. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass Stegabschnitte, wie sie in den Figuren 17 bis 19 bzw. in der nachfolgend näher beschriebenen Figur 22 vorgeschlagen werden, mit dem dargestellten Stegabschnitt 1217 verbunden werden.
Bei dem in der Figur 21 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass ein durchgehender Steg 1317 mit einer Vielzahl von Rastvertiefungen 1385 versehen ist. Die Restvertiefungen 1385 sind in konstanter Teilung an der Ober- und Unterseite des Stegs 1317 angebracht. Auf den Steg 1317 können Federarmbaugruppen 1383 aufgeschoben werden, die aus einem Hohlprofil 1387 mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt und jeweils in entgegengesetzten Richtungen abragenden Federarmen 1319 versehen sind. An einer Innenfläche des Hohlprofils 1387 sind konvexe Rasthöcker 1367 ausgebildet, die für eine formschlüssige Verrastung mit den Rastvertiefungen 1385 des Stegs 1317 vorgesehen sind.
Bei der in der Figur 22 dargestellten Ausführungsform eines Federrechenabschnitts handelt es sich um eine Abwandlung der in der Figur 20 dargestellten Federrechenabschnitte. Der Federrechenabschnitt gemäß der Figur 22 ist als Stegabschnitt 1417 ausgebildet, der jeweils endseitig mit nicht dargestellten, gleichartig geformten Stegabschnitten verbunden werden kann. An einer Oberseite sowie an einer Unterseite ist der Stegabschnitt 1417 jeweils mit Rastvertiefungen 1485 versehen, die für eine formschlüssige Rastverbindung mit einer Verbindungsklammer 1479 vorgesehen sind. Die Verbindungsklammer 1479 ist als separat ausgeführtes Verbindungsmittel gestaltet und ermöglicht eine flexible oder biegbare Verbindung benachbarter Federabschnitte bzw. Stegabschnitte 1417.
Bei dem in der Figur 23 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Abwandlung der Ausführung gemäß Figur 22 mit dem Unterschied, dass der Stegabschnitt 1517 zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet ist. Die zum Aufclipsen auf den Zylinderabschnitt 1591 vorgesehene Verbindungsklammer 1579 ist hinsichtlich ihrer Rastgeometrie 1593 auf diese zylindrische Gestaltung des Stegabschnitts 1517 abgestimmt. Dadurch kann eine schwenkbewegliche Verbindung zwischen der Verbindungsklammer 1579 und dem Stegabschnitt 1517 bewirkt werden. Dies ist für einen Einsatz entsprechender Federrechen in Bereichen der Matratze von Interesse, die abgewinkelt werden können sollen.
Eine weitere Möglichkeit der ein Verschwenken zulassenden Verbindung zwischen benachbarten Federrechen sind Schwächungsstellen in den Verbindungsmitteln, die z.B. nach Art von Filmscharnieren ausgebildet sein können.
Die vorstehend dargestellten Verbindungsmittel zur Verbindung von Federrechenabschnitten können in gleicher Weise auch für einstückig ausgeführte Federrechen eingesetzt werden. Dies gilt sowohl für die einstückig angeformten Verbindungsmittel als auch für die separat ausgeführten Verbindungsmittel. Auch eine Kombination von einstückigen und modular zusammengesetzten Federrechen ist denkbar.
Die Federrechen oder die Federrechenabschnitte sind zumindest zum Teil, vorzugsweise alle aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt, welches vorzugsweise Naturfasern umfaßt.
Figur 24 zeigt eine insgesamt mit 2000 bezeichnete Federrechenmatte, die aus in Mattenlängsrichtung gleichförmig beabstandeten Federrechen 2002 aufgebaut ist. Diese könne ihrerseits einstückig gespritzt sein oder aus in Rechenlängsrichtung aneinandergesetzten Segmenten bestehen, wie unter Bezugnahem auf die Figuren 4ff. und 17 bis 23 oben beschrieben und bei 2004, 2006 gezeigt. Die Federrechen oder die Federrechensegmente können aus vorzugsweise faserverstärktem Kunststoff geeigneter Elastizität und geeigneter Bruchfestigkeit gespritzt sein.
Die Federrechenabschnitte 2004, 2006 haben jeweils zwei Paare von fluchtend angespritzte senkrecht zur Längsrichtung des Rechensegmentes (also in Längsrichtung der Federrechenmatte 2000) verlaufende Verbindungsstege 2008, 2010, die jeweils komplementäre Longitudinal-Verbindungsteile 2012, 2014 tragen (vgl. Figur 25), die paarweise jeweils eine Federrechen-Verbindung 216 bilden.
Ferner haben die Federrechenabschnitte 2004, 2006 in ihrer Längsrichtung (also in transversaler Richtung der Federrechenmatte 2000) verlaufende Verbindungsstege 2018, 2020, die komplementäre Transversal-Verbindungsteile 2022, 2024 tragen, die paarweise zusammen jeweils eine transversale Segment-Verbindung 2026 bilden können.
Die Verbindungsteile 2012 und 2014 sind geringfügig entgegengesetzt aus der Ebene der Verbindungsstege 2008, 2010 heraus gekröpft, wie aus den Figuren 25 und 26 ersichtlich. Analoges gilt für die Verbindungsteile 2022 und 2024, wie aus Figur 25 ersichtlich.
Im Einzelnen sind die Verbindungsstellen 2016 und 2026 sowie ihre Verbindungsteile 2012, 2022 und 2014 und 2024 im wesentlichen gleich aufgebaut und bilden wieder lösbare Rastverbindungen. Die Buchsen ähnlichen Verbindungsteile 2012 und 2022 haben jeweils seitliche Wände 2028, 2030 mit oberen nach Innen zurücklaufenden Halteflanschen 2032 und 2034. Die Wände 2028 und 2030 sind an ihren unteren Enden durch eine dazwischenliegende Bodenwand 2036 verbunden. Man erhält so eine nach oben offene C-Schiene, in die die Steckern ähnlichen Verbindungsteile 2014 und 2024 einführbar sind. In einem durch seitliche Eindrückungen 2036 geschwächten Bereich, der zwischen den Halteflanschen 2032 und 2034 liegt, tragen die Bodenwände 2036 kurze zylindrische Rastzapfen 2038, die mit passenden Rast-Sackbohrungen 2040 der Verbindungsteile 2014 bzw. 2024 zusammenarbeiten. Dabei sind bei den Verbindungsteilen 2014 beim betrachteten Ausführungsbeispiel drei äquidistante Sackbohrungen 2040 vorgesehen, um den Abstand benachbarter Federrechen unterschiedlich wählen zu können, während für die Verbindungsteile 2024 nur eine Sackbohrung 2040 vorgesehen ist.
Die Federrechenabschnitte 2004, 2006 habe jeweils einen unter unbelasteten Einsatzbedingungen horizontalen Hauptsteg 2042, der über bogenförmige abwechselnd nach oben bzw. unten verlaufende Federarme 2044, 2046 schalenförmige Auflageteile 2048 bzw. 2050 tragen. Diese haben jeweils eine jeweils nach außen geringfügig konvexe Kontaktwand 2052 bzw. 2054, an deren Rand eine niedere Umfangswand 2056 bzw. 2058 verläuft. In unbelastetem Zustand eines Federrechens sind die Auflagenteile um etwa +20 Grad bzw. -20 Grad gegen die Horizontale geneigt. Die Abmessung der Auflageteile in Rechenlängsrichtung ist etwa doppelt so große wie die der Federarme 2044 und 2046.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel eines Federrechens haben die Auflageteile 2048, 2050 eine Kantenlänge von 44 mm. Die Maße der anderen Rechenkomponenten ergeben sich analog aus den maßstäblich gezeichneten Figuren 24 bis 27. Als Kunststoffmaterial kommt POM (Polyacetal, Polyoxymethylen) und PC/ABS-Blend (Polycar-bonat/Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischung) in Frage. Man erhält dann bei den aus den Figuren 24 bis 27 ableitbaren Abmessungen eine Federmatte, deren Federeigenschaften denen eines Federkernes aus Stahl-Schraubenfedern ähnlich ist. Über Geometrieänderungen und ggf. die Wahl abgewandelter Kunststoffe kann man dann Federmatten unteschiedlicher Härte realisieren.
Durch die oben beschriebene Ausbildung der Federarme 2044 und 2046 sowie der Auflageteile 2048 und 2050 wird erreicht, daß die Federcharakteristik der Federmatte 2000 in etwa linear ist und größere Relativbewegungen gegenüber Schaummaterial oder Stoffmaterial vermieden werden, welches mit der Unterseite bzw. der Oberseite der Federmatte 2000 in Berührung steht.
So ist im oberen linken Teil von Figur 24 ein nicht weggebrochener Rest einer oberen Schaumstofflage 2060 gezeigt, welche in einer fertigen Matratze die Federrechenmatte 2000 überdeckt. Im unteren linken Teil von Figur 24 sind sowohl die Schaumstofflage 2060 als auch die Federrechenplatte 2000 weggebrochen, so dass man eine untere Schaumstofflage 2062 der fertigen Matratze sieht.
Zur letzteren gehören im übrigen, was in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist, noch über den Schaumstofflagen 2060 und 2062 liegende Lagen aus Naturfasern wie Baumwolle, Wolle oder Roßhaar und ein die gesamte soweit beschriebene Schichtstruktur umgebender Bezug.
Figur 28 zeigt schematisch einen Federrechenkern 3000 mit erhöhtem Federweg. Er umfaßt zwei übereinandergelegte Federrechenmatten 2000-1 und 2000-2, wie sie oben beschrieben wurden. Zwischen den beiden Federrechenmatten 2000-1 und 2000-2 liegt eine Trennlage 2064. Es kann sich hierbei um ein Baumwollgewebe, ein Glasfasergewebe, ein Polyamidgewebe, eine Kunststoff-Folie oder ein Verbundmaterial aus den vorgenannten Materialien handeln. Je nach der Steifigkeit der Trennschicht wird die Belastung der unteren Federrechenmatte 2000-2 durch die auf der oberen Federrechenmatte 2000-1 ruhende Last stärker oder weniger stark verteilt, wodurch man die lokale Nachgiebigkeit der Matratze einstellen kann.
Der Federrechenkern 3000 trägt wieder oben und unten eine Schaumstofflage 2060 und 2062. Diese so erhalten gesamte Anordnung ist von einem Schaumstoffrahmen 2066 gleicher Höhe umgeben. Auf der Oberseite der Anordnung ist eine Deckschicht 2068 aus Baumwolle, auf der Unterseite eine Deckschicht 2070 aus Wolle gezeigt. Ein das Ganze umgebender Bezug ist bei 2072 angedeutet.
In Abwandlung können auch zwischen den Federkernmatten und auf diesen aufliegenden Schaumlagen Trennschichten vorgesehen sein, wie die Trennschicht 2064, um eine Lastverteilung zu bewerkstelligen und/oder Relativbewegungen unter geringer Reibung zu ermöglichen.
Bei den oben beschriebenen Matratzen läßt sich die Härte über das Material und die Geometrie der Federrechen vorgeben, und zwar lokal unterschiedlich, indem man unterschiedliche Federrechen und/oder Federrechensegmente einsetzt, die jeweils leicht durch einfache mechanische Rastverbindungen lösbar verbunden werden können. Weiter Möglichkeiten, die lokale Härte der Matratze zu beeinflusse ergeben sich aus verwendeten Trennschichten und verwendeten Schaumstofflagen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung umfassen:
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Schaumstoff und/oder Latex ist.
Eine Matratze die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kanal wenigstens zu einer Seite der Matratze hin offen oder öffenbar ist.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Federrechen-Verbindungsmittel durch Drähte, biegbare Bänder oder Gewebe gebildet sind, die jeweils zumindest teilweise aus Kunststoff, Gummi oder einem anderen Elastomer, Metall oder Mischungen hiervon gefertigt sind.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindung von Federrechen dienende Drähte, Bänder oder Gewebe mit den Federrechen lösbar oder bleibend verbunden, insbesondere verclipst, mechanisch verbunden, z.B. verklemmt oder verknotet, verschweißt oder verklebt sind.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die einen Enden der Federrechen durch einen mindestens einen Arm tragenden Stegabschnitt und die anderen Enden der Federrechen durch einen keinen Arm tragenden Stegabschnitt gebildet sind.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Federrechen-Verbindungsmittel und Federrechen mit korrespondierend ausgeführten Rastmitteln versehen sind.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest einige der Verbindungsmittel für eine neigbare, insbesondere verschwenkbare, Verbindung der Stege benachbarter Federrechen ausgebildet sind.
Eine Matratze, die durch gekennzeichnet ist, dass Federrechen-Verbindungsmittel als separate Bauteile ausgeführt sind.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Federrechen Aufnahmemittel zur Festlegung von Federrechen-Verbindungsmitteln aufweisen.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Aufnahmemittel für eine formschlüssige Festlegung von Federrechen-Verbindungsmitteln ausgebildet sind, insbesondere pilzförmig.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Federrechenabschnitt als Stegabschnitt mit zumindest einem einstückig daran angeformten Federarm ausgebildet ist.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Federrechenabschnitt einen Federarm oder eine Federarmbaugruppe aufweist, der oder die von dem Steg getragen ist.
Eine Matratze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Federrechen oder sie bildende Federrechenabschnitte zumindest zum Teil aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt sind, welches vorzugsweise Naturfasern umfaßt.

Claims

Matratze mit wenigstens einem elastischen Grundkörper, wobei
der Grundkörper (3, 5; 103, 105, 106) wenigstens einen Kanal (9; 109, 109') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Kanal wenigstens ein Federrechen (15; 315; 415; 515; 615; 715; 815) angeordnet ist, der einen langgestreckten, elastischen, torsionsfähigen Steg (17; 317; 717; 817) umfasst, von dem eine Vielzahl von Federarmen (19; 319; 419; 519; 619) getragen ist, welche jeweils mit transversaler Erstreckungskomponente am Steg (17; 317; 717; 817) angeordnet sind.
Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (19; 319; 419; 519; 619) die Form vorzugsweise gebogener Blattfedern haben.
Matratze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (19; 319; 419; 519; 619) sich entlang des Steges (17; 317; 717; 817) alternierend einmal zu einer Oberseite und einmal zu einer Unterseite der Matratze (1; 101) hin neigen.
Matratze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich zur Oberseite / zur Unterseite der Matratze (1; 101) neigenden Federarme (19; 319; 419; 519; 619) im Bereich ihrer freien Enden konvex gebogen sind.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (19; 319; 419; 519; 619) paarweise spiegelsymmetrisch zu einer die Längsachse des Steges (17; 717; 817) enthaltenden Ebene oder zu der Längsachse des Steges (317) angeordnet sind.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den freien Enden der Federarme (419; 519; 619) jeweils ein insbesondere im Wesentlichen parallel zur Oberseite und/oder zur Unterseite der Matratze ausgerichtetes Plattenelement (470; 570; 670) befestigt ist, insbesondere ein eckiges oder gabelförmiges Plattenelement, welches vorzugsweise abgerundete Ecken hat, oder ein rundes oder ovales Plattenelement.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17; 317) eine langgestreckte Platte ist, die insbesondere parallel zur Oberseite und/oder zur Unterseite der Matratze (1; 101) orientiert ist, oder kreuzförmigen , runden oder ovalen Querschnitt aufweist.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt und/oder die Querschnittsfläche des Steges (717) in Längsrichtung variiert.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte und/oder die Querschnittsflächen der Federarme und/oder das Material, aus denen die Federarme bestehen, entlang des Steges variieren.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17; 317; 717; 817) und/oder die Federarme (19; 319; 419; 519; 619) aus Kunststoff sind, der insbesondere mit Verstärkungen, vorzugsweise Fasern, insbesondere Naturfasern, durchzogen ist.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (3, 5; 103; 105, 106) eine Vielzahl von Federrechen (15; 315; 415; 515; 615; 715; 815) mit unterschiedlichen Federwirkungen, insbesondere unterschiedlicher Härte und/oder Härteverteilung über ihre Länge, verteilt angeordnet ist.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (103, 105, 106) eine Vielzahl von Federrechen (15) in unterschiedlichen Abständen zu einer Oberseite der Matratze (101) angeordnet ist.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federrechen (915) durch vorzugsweise flexible Verbindungsmittel (980, 982, 984, 986) zu einer biegbaren Matte verbunden sind.
Matratze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Verbindungsmittel (1479) einstückig an den Steg (1417) des Federrechens angeformt sind.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federrechen aus mehreren separat ausgeführten, miteinander verbundenen Federrechenabschnitten (1017; 1117; 1217; 1317; 1417; 1517;2004, 2006) gebildet ist.
Matratze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Stegabschnitte (1017; 1117; 1217; 1417; 1517; 2004, 2006) jeweils korrespondierend ausgeführte Steckmittel oder Rastmittel (1061, 1063, 1065, 1067; 2022, 2024) für eine Kopplung zu einem Federrechen aufweisen.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federrechen (2002) durch mehrere Federrechenabschnitte (2004, 2006) gebildet wird, die unterschiedliche Längen und/oder unterschiedliche Anzahlen von Federarmen und/oder unterschiedlichen Federarmgeometrien und/oder unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federrechen (2002) oder die Federrechenabschnitte (2004, 2006) zumindest abschnittsweise von einem Fasermaterial oder einem Folienmaterial ummantelt sind.
Matratze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federrechenkern (2000*) mehrere übereinanderliegende Federrechenmatten (2000-1, 2000-2) umfaßt, die ihrerseits durch eine Mehrzahl von Federrechen (2002) gebildet sind.
Matratze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei der Federrechenmatten (2000-1, 2000-2) eine Trennschicht (2064) liegt, die vorzugsweise mit den Federrechenmatten niedere Reibung aufweist und/oder zwischen den Federrechenmatten (2000-1, 2000-2) lastverteilend wirkt.