NO321197B1 - Sengunderstell av komposittmateriale - Google Patents

Description

Oppfinnelsens felt

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et sengunderstell av komposittmateriale som omfatter en ramme med ytterrammedeler og med innerrammedeler innplassert i ytterrammedelene, fjærmoduler av komposittmateriale som er fastgjort til innerrammedelene, og en madrassbærekonstruksjon som omfatter et gitterverk som er forbundet med fjærmodulene.

Oppfinnelsens bakgrunn

I USA innbefatter konvensjonelle sengetøysystemer en madrass som hviler på et understell eller en "fjærkasse". Understell skal gi madrassen understøttelse og stivhet samt elastisitet for å kunne nedbøyes under overdreven eller støt-artet belastning. Understell er vanligvis sammensatt av en rektangulær treramme, og et ståltråd nett som er anordnet i avstand ovenfor trerammen og som understøttes av et antall ståltrådspiraler av trykkfjærtype som er fastgjort til trerammen. For at stivhetsgraden i madrassen skal kunne opprettholdes og bevares tilfredsstillende, behøves et stort antall trykkfjærer i understellet, hvilket øker produksjonsprisen. Dette er hovedulempen i forbindelse med bruk av trykkfjærer i madrassunderstell. Understell med trykkfjærer er vanligvis utstyrt med et lavkarbon-ståltrådnett eller en matrise som er fastgjort til fjærenes øvre ender. Både ståltrådene og sveisesømmene i matrisen kan knekkes under ugunstige forhold.

US 5,165,125 omtaler en sengeramme og en fremgangsmåte for tilvirkning og montering av fjærmoduler av stålmateriale som understøttes av innerrammedeler.

JP 58118340 beskriver en fjær av komposittmateriale med lavprofil.

I et forsøk på å unngå den høye kostnad for bruk av trykkfjærer i understell anvendes en annen fjærtype i form av den torsjonsstålfjær som er fremstilt av fjærståltråd som er tilbøyd i flere sammenhengende seksjoner som, ved å komprimeres, avbøyes ved torsjonskraftpåvirkning. Fordi torsjonsfjærer er dimensjonsmessig grovere og stivere enn trykkfjærer, behøves færre torsjonsfjærer i understellet. Fremstillingen av torsjonsfjærer av ståltråd forutsetter imidlertid meget fordyrende bearbeiding og tilbøyingsutstyr. Det kreves detaljert utarbeidede, progressive tilbøyingsformer for tilvirking av de kompliserte torsjonsfjærmodulformer som kan omfatte fire eller flere tilstøtende seksjoner. Framstillingsprosessen er ikke økonomisk tilpassbar for fremstilling av ulike fjærtyper uten ommontering av maskinerideler, fornyet bearbeiding og/eller endrede maskineriinnstillinger, prosessavbrudd osv. Utformingen og den resulterende fjæringsgrad av slike fjærer kan derfor ikke endres på lettvint eller billig måte for fremstilling av understell med vekslende oppleggsegen-skaper. De tallrike bøyninger i fjærer av disse typer vil dessuten i høy grad vanskeliggjøre dimensjonsmessig kvalitetskontroll og fjæringsgradtoleranse-kontroli. Videre vil variasjoner i stålmaterialegenskapene og behovet for korro-sjonsbeskyttelse og varmebehandling øke omkostningene og vanskeligheten med å produsere ståltrådfjærmoduler. Den ubekvemme utforming av de relativt store torsjonsfjærer vil dessuten vanskeliggjøre innmonteringen av fjærene i understellrammen.

En annen ulempe ved bruken av ståltrådfjærer og særlig torsjonsfjærer i

understell, er fenomenet "fjærsetning" som skyldes at en fjær, etter overdreven belastning, ikke fullstendig gjeninntar sin høyde i ukomprimert tilstand. Så lenge en fjær nedbøyes innenfor sin fjæringsgrad-toleransegrense, kan den belastes i et visst antall gjentatte sykler uten merkbar endring i funksjonsegenskapene. Hvis imidlertid fjæravbøyningen overstiger den maksimale bøyningsgrad, vil fjæren påføres permanent deformasjon eller "setning" med derav følgende endrede funksjonsegenskaper, f.eks. mangelfull tilbakefjæring, permanent formforandring eller katastrofal svikt grunnet fjærbrudd. Fjærsetning i ståltrådfjærer kan også forekomme eksempelvis grunnet slitasje etter langvarig normal bruk.

Et økende problem i sengutstyrsindustrien er tendensen mot madrasser av større tykkelsesdimensjon, som, plassert ovenpå tradisjonelle understell av 6-20 cm høyde er for høye i forhold til sengenes hode- og fotbrett, hvilket resulterer i et utiltalende utseende. Denne tendens mot større madrasser og understell øker distribusjons- og lagringsomkostningene.

Sengunderstell i USA har typisk en tykkelse av 13-20 cm, med en middeltykkelse (eller høyde) av 15-19 cm. I konvensjonelle understell skyldes denne dimensjon hovedsakelig høyden av fjærmodulene. Nedbøyningen av torsjonsfjærmoduler er generelt begrenset til ca. 20% av fjærens totalhøyde. Kompresjon som overstiger denne 20%-grense kan forårsake fjærsetning eller - brudd. Redusering av torsjonsfjærmodulenes totalhøyde kan gjøre fjæren for stiv eller nedsette dens nedbøynings- og bæreevner. Videre er antallet sykler som vil medføre fjærbrudd, generelt vanskeligere å forutsi under levetidstesting med fjærtrådmoduler av forkortet høyde, og er vanligvis atskillig færre enn ved fjærtrådmoduler av større høyde.

i

Det er følgelig et behov for et sengunderstell av fullstendig ny type og konstruksjon som vil forebygge og avhjelpe de tallrike mangler ved den kjente teknikk, deriblant fjærsetning, produksjonskvalitetskontroll og utgifter, og andre problemer.

Sammenfatning av oppfinnelsen

De ovennevnte formål og andre formål frembringes ved et sengeunderstell ifølge ingressen i krav 1, som er kjennetegnet ved at fjærmodulene er tilvirket av komposittmateriale.

Alternative utførelser av sengeunderstellet ifølge krav 1 er kjennetegnet ved de karakteristiske trekkene i de uselvstendige krav 2-33.

Oppfinnelsen omfatter et nytt og slitesterkt lavprofil-lavhøyde-sengunderstell med lang levetid og utstyrt med lavprofil-fjærmoduler av komposittmaterialer. Totalhøyden av dette komposittmaterial-sengunderstell tilsvarer ca. halve høyden av tradisjonelle understell, men har likevel forbedrede nedbøynings/fjæringsegenskaper i forhold til tradisjonelle understell. Komposittmaterial-fjærmodulene anvendes istedenfor tradisjonelle ståltrådfjærer som elastiske og bærende hovedkomponenter.

I oppfinnelsen inngår videre en ny fremgangsmåte for tilvirking av understellfjærmoduler av komposittmateriale så som epoksy- og fiberglasskombinasjoner, ved støping av slike materialer i ulike fjærutforminger som er spesielt tilpasset og særlig egnet for anvendelse som bæreelementer i et sengunderstell. Oppfinnelsen omfatter videre en ny fremgangsmåte for selektiv montering av understellenheter ved bruk av komposittmaterial-fjærmoduler som selektivt plasseres ovenpå og fastgjort til en rammekonstruksjon og et ovenforliggende gitterverk.

I en foretrukket versjon er fjærmodulen støpt stort sett i C-form av komposittmateriale med henblikk på liten dybde-/høydedimensjon og er egnet til effektiv spennings- og belastningsfordeling. Anvendelsen av støpte, særlig C-formede, komposittmateiral-fjærmoduler medfører tallrike fremstillings- og monteringsfordeler fremfor kjente ståltrådfjærer, deriblant forenklet delehåndtering og lettvint tilpasning for automatiske monteringsprosesser både for undermontering og endelig montering av understellenheter. Videre er den nye fremgangsmåte for støping av understellfjærmodeller av komposittmaterialer lettilpassbar for fremstilling av vidt forskjellige fjærmoduler av ulike former samt bære- og nedbøyningskarakteristika så som fjæringsgrad, uten vesentlig ombearbeiding.

Ifølge et særtrekk ved oppfinnelsen omfatter et lavprofil-sengunderstell av komposittmateriale lavprofil-fjærmoduler av komposittmateriale som er støpt med henblikk på hensiktsmessige fjæringsgrader og forbedrede fjæringsgradtoleranser, og er utformet for fastgjøring til fjærmodul-bærerammedeler og til et ovenforliggende gitterverk, for å danne en fjærende bærekonstruksjon for en madrass.

Et komposittmaterial-sengunderstellsystem og en tilvirkingsfremgangsmåte har ifølge et annet særtrekk ved oppfinnelsen befatning med en ramme omfattende rammeinnerdeler som er anordnet for understøttelse av selektivt plasserte, støpte lavprofilfjærmoduler av komposittmateriale med en fjæringsevne for tilbakeføring til ukomprimert tilstand fra total dybdenedbøyning uten fjærsetning, idet fjærmodulene av komposittmateriale kan nedbøyes i modulenes fulle dybdedimensjon.

Ifølge et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen har et komposittmaterial-, lavprofil-sengunderstellsystem og en tilvirkingsfremgangsmåte tilknytning til rammeinnerdeler som er tilpasset for å forbindes med et antall støpte fjærmoduler av komposittmateriale, og utstyrt med klemmer for forankring av fjærmodulenes fjærender til et ståltrådgitterverk over rammeinnerdelene.

Ifølge et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen har et komposittmaterial-lavprofil-sengunderstellsystem og en tilvirkingsfremgangsmåte tilknytning til valg av støpte komposittmaterial-fjærmoduler i overensstemmelse med fjæringsgrader og fjæringsgradtoleranser, fastgjøring av et valgt antall fjærmoduler til rammeinnerdeler i en understellramme, selektiv plassering av et valgt antall innerrammedeler innenfor understellrammeomkretsen og forankring av et gitterverk til fjærmodulene.

Ovennevnte og andre særtrekk ved oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i tilknytning til de medfølgende tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene

Det henvises til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et isometrisk riss av en versjon av lavprofil-sengunderstellet av komposittmateriale ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et sideriss av en seksjon av understellet ifølge fig. 1, som illustrerer profilen av komposittmaterial-fjærmodulen og plasseringen av denne i forhold til, og forankringen til en rammedel av sengunderstellet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et planriss ifølge fig. 2.

Fig. 4 viser et isometrisk riss av en komposittmateiral-fjærmodul ifølge oppfinnelsen, samt klemmer som fastholder fjærmodulen til kryssende strenger i et ståltrådnettverk ifølge oppfinnelsen.

Fig. 5 viser et sideriss, delvis i snitt, av klemmen 25 ifølge fig. 4.

Fig. 6 viser et isometrisk riss av en annen versjon av klemmen for fastgjøring av komposittmaterial-fjærmoduler til et ståltrådgitterverk ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 viser et isometrisk riss av en annen versjon av lavprofil-sengunderstellet av kompostittmateriale ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 viser et isometrisk riss av en annen versjon av komposittmaterial-sengunderstellet ifølge oppfinnelsen. Fig. 9 viser et isometrisk riss av en annen versjon av komposittmaterial-sengunderstellet ifølge oppfinnelsen. Fig. 10 viser et isometrisk riss av en annen versjon av lavprofil-sengunderstellet av komposittmateriale ifølge oppfinnelsen. Fig. 11 viser et isometrisk riss av en annen versjon av lavprofil-sengunderstellet av komposittmateriale ifølge oppfinnelsen. Fig. 12A-12S viser profilriss av andre versjoner av komposittmaterial-sengunderstellfjærmoduler ifølge oppfinnelsen. Fig. 13 viser et sideriss av en form for forankring av en rettlinjet fjærmodul til en innerrammedel og et gitterverk. Fig. 14 viser et sideriss av en innerrammetype i kombinasjon med en rettlinjet fjærmodul og et gitterverk.

Detaljert beskrivelse av utførelsesformer ifølge oppfinnelsen

Det er i fig. 1 vist en sengunderstellversjon 10 av et komposittmateriale ifølge oppfinnelsen. I understellet 10 inngår en ramme 12, et gitterverk eller en matrise 14 som er anordnet parallelt med og ovenfor rammen 12 som en madrassbæreflate, og et antall komposittmaterialfjærmoduler 16.1 dette tilfelle omfatter rammen 12 to langsgående ytterdeler 18, to tversgående ytterdeler 20 og en tversgående midtdel 21 som samtlige kan være tilvirket av tre eller stål eller annet egnet materiale og sammenføyd til en rektangulær ramme. Et antall langsgående rammeinnerdeler 22 (som kan være tilvirket av tre eller stål eller ekstrudert eller profiltrukket plast, så som polyetylen eller polypropylen eller fiberglassarmert plast) som er fastgjort til tversgående ytterdeler 20 og midtdelen 21 og danner forankringspunkter for komposittmaterialfjærmodulene 16, som nærmere beskrevet i det etterfølgende. Gitterverket 14 kan være konstruert av lavkarbon- eller høykarbonstål, men kan alternativt bestå av komposittmateriale så som profilekstrudert fiberglassarmert plast som deretter er fastlimt eller på annen måte innfestet i matriseanordningen, eller ved komposittmaterial-sveiseprosesser, egnet for relativt store konstruksjonsdeler, så som rotasjonssveising eller sprøytestøping av integralskum.

Gitterverket 14 er sammensatt av et ytterkantelement 24 av stort sett samme bredde og lengde som rammen 12, et antall langsgående elementer 26 og et antall tversgående elementer 28 som krysser de langsgående elementer 26 og derved danner et rettlinjet gitterverk som understøtter en madrass. Ytterendene av de tversgående elementer 28 er nedadbøyd og danner vertikale bæreelementer 38 som er fastgjort til rammen 12, for understøtting av ytterkantstrengen 24 og gitterverket over rammen 12. Bæreelementene 30 kan være selektivt utformet for å nedbøyes på samme måte som en fjær av kjent type. Som det videre fremgår av fig. 1, er matrisepartiet av gitterverket 14 ytterligere understøttet over rammen 12 ved hjelp av et antall fjærmoduler 16 som i nedre punkter er forbundet med innerrammedelene 22 og i øvre punkter med kryssende elementer 26 og 28 av gitterverket 14.

Utførelsesformen som er vist i fig. 1, omfatter et antall

komposittmaterialfjærmoduler som er støpt stort sett i C-form (vist separat i fig. 2), fastgjort til innerrammedelene 22 i konkav bueformstilling i forhold til flate-partiet som dannes av gitterverket 14, og med modulenes lengdedimensjonsretning forløpende på tvers av lengdedimensjonsretningen for understellet 10. En måte og en metode for fastgjøring av den C-formede modul til rammen 12 og gitterverket 14 er beskrevet i det etterfølgende. Det er imidlertid underforstått at prinsippene og de nye særtrekk ved oppfinnelsen er like anvendelige for samtlige av de modulversjoner og -utforminger samt ekvivalenter som er beskrevet, og for samtlige likeverdige måter og metoder for fastgjøring av moduler av enhver form til hvilken som helst ramme og gitterverkanordning.

Det fremgår av fig. 2, 3 og 4 at det i de C-formede, støpte fjærmoduler 16 inngår en generelt buet seksjon 32 og generelt plane fjærender 34 i samme plan. C-formen er én av de foretrukne utforminger av de støpte komposittmaterialfjærmoduler for oppnåelse av de ikke-selvklare fordeler av lav profil-dybdedimensjon samt effektiv spennings- og belastningsfordeling. Ved bruk av den C-formede fjærmodul kan understellets totalhøyde reduseres til ca. halve høyden av tradisjonelle understellsenheter, uten noen form for kompro-miss eller tap av nedbøyningsdybde, fjæringsgrad, kompresjons/dekompresjons-levetidsyklus, elastisitets- og bæreevneegenskaper. Den C-formede fjærmodul er konstruert for å nedbøyes til minst 100% av sin dybdedimensjon, dvs. sammenpresses til fullstendig flat form, uten å påføres setning eller fjærbrudd. Den C-formede fjærmodul kan i realiteten deformeres til mer enn flat form, ved at fjærendene 34 nedtvinges under det laveste konkavpunkt av den bueformede seksjon 32, og likevel gjeninnta sin opprinnelige ukomprimerte fasong uten setning eller fjærbrudd.

I den C-formede versjon er fjærmodulene 16 generelt langstrakte, hvilket innebærer at lengden x av fjærmodulens bueseksjon 32 er minst to ganger større enn dybden y. Den C-formede versjon av komposittmaterialfjærmodulen 16 har fortrinnsvis en lengde som er minst tre ganger og helst fire ganger større enn dybden y. I den viste spesielle C-formede versjon tilsvarer lengden x ca. fem ganger dybden y. Også flatere fjærer med lengde-/dybdeforhold av ti, tjue eller mer er likeledes anvendbare i forbindelse med oppfinnelsen.

Uansett lengde-/dybdeforholdet ved fjæren som anvendes ved en bestemt versjon, er den C-formede fjærmodul 16 slik konstruert at trykkspenningen som påføres gitterverket i sengsystemet ifølge oppfinnelsen, opptas av fjæren generelt i dybdedimensjonen og stort sett langs modulens midtakse. Videre er den C-formede fjærmodul utformet og fremstilt av et slikt materiale at den kan sammenpresses til praktisk talt plan form, uten å nå sin "fjærsetnings"-tilstand. Følgelig vil de C-formede fjærmoduler, selv om sengunderstellet ifølge oppfinnelsen påføres overdrevne belastninger, ikke deformeres eller på annen måte bringes til å svikte fordi de, selv ved maksimal nedbøyning, ikke vil på-føres fjærsetning.

Den C-formede fjærmodul som er vist i fig. 2-5, har en totallengde av ca. 190 mm, en totalbredde av ca. 25 mm og en total høyde-/dybdedimensjon (av den bueformede midtseksjon 32 i forhold til fjærendene 34) av ca. 32 mm. Den inn-vendige lengde x mellom fjærendene 34 er ca. 133 mm. En C-formet fjærmodul av disse grunndimensjoner og støpt av et avansert komposittmateriale så som en epoksy-/fiberglassblanding eller et foretrukket fiberglassarmert plast-materiale, har en fjæringsgrad av ca. 13,4 kg/cm<2>og en kontrollert fjæringsgradtoleranse av + 5%. Det er selvsagt underforstått at hver av disse dimensjoner og den resulterende fjæringsgrad lettvint kan variere selektivt ved støpeformmodifiseringer for frembringelse av C-formede fjærmoduler av forskjellige størrelser og stivhetsegenskaper, som nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med fjærmodul-fremstillingsprosessen.

Fjærmodulene 16 kan fremstilles av vidt forskjellige komposittmaterialer, så som fiberglassarmert plast, fiberglass i kombinasjon med epoksy- eller vinylester, høydensitetsplast, f.eks. polyetylen, høydensitetsplastskum, innkapslet stål og stållegeringer, eller ethvert annet materiale med ønsket fjæringsgrad og syklusvarighet. Fremstilt av et fiberglass-komposittmateriale, er modulene kompoundstøpt og/eller kompresjonsstøpt i samme form som han/hun-formkammeret under varme- og trykkpåvirkning. Således kan sammenhengende fiberglasstrenger som produktvekten, mettes med et harpikssystem ved spoling eller profilekstrudering gjennom et bad av epoksy-eller vinylester som utgjør ca. 30-35% av produktvekten. Materialet ifylles deretter i en trykkform og påføres tilnærmelsesvis 14 kg/cm<2>ved ca. 150°C, til det herdner. Utflyting elimineres ved konvensjonelle metoder, f.eks. ved bruk av et pimpstens-vibrasjonsunderlag. Støpematerialet kan velges og blandes for tilvirking av moduler av forskjellige fjæringsgrader. Det kan også fremstilles stort sett rettlinjede fjærmodulformer utelukkende i en profilekstrusjonsprosess, uten behov for støping. Pigmenter kan tilsettes i støpematerialet for lettvint identifisering av moduler av forskjellige fjæringsgrader, hvorved monteringsprosessen vil lettes betydelig, som beskrevet i det etterfølgende. Uttrykket "komposittmateriale" er benyttet om alle slike materialer som beskrevet og om ekvivalenter, dvs. ethvert materiale som kan ekstruderes, profiltrekkes og/eller støpes med de ønskede fjæringsegenskaper.

I visse versjoner og som nærmere beskrevet i det etterfølgende kan komposittmaterialfjærmodulene fremstilles ved profilekstrudering og kontinuerlig profilekstrudering av eksempelvis fiberglassarmert plast hvori fiberglassstrenger (også benevnt -fibre) trekkes fra en spole og gjennom et harpiksimpregneringsbad med etterfølgende påføring av et overflatemateriale og kontinuerlig trekking gjennom en utformings- og herdedyse. Den kontinuerlige streng kappes deretter til ønsket lengde. Profilekstrudering er særlig egnet for masseproduksjon av stort sett rettlinjede komposittmaterialfjærmoduler. Bueformede fjærmoduler kan profilekstruderes og deretter trykkstøpes, som beskrevet. En annen vesentlig fordel ved tilvirking av fjærmoduler ved hjelp av disse prosesser er muligheten for lettere å kunne endre modulenes fjæringsegenskaper helt enkelt ved endring av fiberantallet og/eller plasseringen eller retningen av fibrene i modulene. I den foretrukne versjon er fibrene anordnet i flukt med modulens lengderetning.

Som det fremgår av fig. 3, er den bueformede midtseksjon 32 av hver C-formet fjærmodul 16 forbundet tangentialt med den langsgående innerrammedel 22 ved hjelp av knaster 35 som er anordnet i oversiden 23 av innerrammedelen 22 og ombøyd over motsatte kanter av bueseksjonen 32. Ved at lengden av fjærmodulene forløper på tvers i forhold til lengden av innerrammedelene 22 kan fjærendene 34, under ekstreme belastninger, nedbøyes under oversiden av innerrammedelen 22. Alternativt kan fjærmodulene plasseres med sine lengderetninger i flukt med lengderetningen av de innerrammedeler hvortil de er fastgjort, som nærmere beskrevet i det etterfølgende i tilknytning til fig. 8 og 10. Hvis innerrammedelen 22 er fremstilt av tre eller ekstrudert plast, kan den C-formede fjærmodul helt enkelt oppstables på oversiden av rammedelen 22 på slik måte at en stabel av kanaltype overspenner oversiden av konkavflaten i den bueformede seksjon av modulen 16.

Det fremgår av den forstørrede detalj i fig. 4 at fjærendene 34 av en fjærmodul 16 er fastgjort til hvert sitt krysningspunkt 39 mellom langsgående bæreelementer 26 og tversgående tverrelementer 28 ved hjelp av klemmer 40 som kan omfatte en hoveddel 41 hvorfra det utgår fliker 42 som omgriper det øvre langsgående element, og vinkelrett anordnede (eller motstående) fliker 44 som omgriper en tversgående streng for fastgjøring til hvert av gitterelementene i krysningspunktet 39. Videre omfatter klemmene 40 en gripestreng 46 for opptaking og fastholding av fjærendene 34 og hvis motsatte ender er ombøyd rundt og under hoveddelen 41 for å danne føringsseksjoner 48 og gripeende-seksjoner 50 som vist i fig. 5. Gripeendeseksjonene 50 kan forskyves langs fjærendene 34, for å øke gripekraften.

Ved sammenpressing av den C-formede fjær 34 under bruk, vil fjærendene 34 selvsagt beveges utad fra fjærsenteret. For å kompensere denne bevegelse er klemmene 40 av en konstruksjon som tillater glidebevegelse av fjærendene 34 i forhold til krysningspunktene 39, uten at matrisen forvrides mens gitterverket samtidig er fast forbundet med fjærmodulene i hvert krysningspunkt. Hver av fjærendene 34 er derved fast forbundet med gitterverket 14 og er samtidig fritt bevegelig i glidende anlegg mot hver klemme 40 og hvert krysningspunkt 39 ved deformering av fjærmodulene, og er samtidig fast forbundet med gitterverket 14.

Som vist i fig. 6, kan klemmene 40 alternativt være tilvirket av et enkelt fjærstålstykke og likeledes med en hoveddel 41, langsgående element-omgriperfliker 42, vinkelrett anordnede tverrelement-omgriperfliker 44 og en fjærende-opptakerkanal 52 som er dannet ved innadbøying av de tversgående ender av hoveddelen 41. Hver av stålklemmens 40

omgriper/fastholderseksjoner kan på kjent måte være utstyrt med kammer 53.

I kombinasjon med fjæringsvirkningen hos modulene 16 som er forbundet med rammen 12 og gitterverket 14, vil bæreelementene 30 for tverrstrengene 28 utøve en dobbelt fjærings/understøttingsvirkning mot understellet. Fordi de er fremstilt av vanlig ståltråd, kan bæreelementene 30 ha en annen fjæringsgrad enn modulene 16, særlig hvis disse er tilvirket av komposittmateriale. Kombinasjonen av disse to meget forskjellige fjærelementer gir understellet en unik og forbedret fjæringsgrad og -virkning. Videre og fordi det i konstruksjonen ifølge oppfinnelsen kan inngå et høykarbon-gitterverk, vil selve gitterverket fungere som en fjær som tilbakeføres fullstendig til horisontalplanet når en belastning fjernes, i motsetning til sveisede lavkarbongitterverk som kan nedbøyes og deformeres permanent under en belastning.

En annen vesentlig fordel ved sengunderstellet ifølge oppfinnelsen er at totaltykkelsen lettvint kan velges under fremstillingsprosessen, ved helt enkelt å endre høyden av innerrammedelene mellom rammeytterkantene. I overensstemmelse med oppfinnelsen er det relativt enkelt å endre høyden av innerrammedelene som understøtter fjærmodulene, for selektiv tilvirking av et sengunderstell av hvilken som helst ønsket tykkelse.

I den utførelsesform som er vist i fig. 7, er f.eks.

komposittmaterialfjærmodulene 16 likeledes fastgjort til noe opphøyde innerrammedeler 23, i likhet med rammedelene 22 ifølge fig. 1, men av betydelig større høyde som øker understellets totalhøyde. Innerrammedelene 23 kan være fremstilt ved ekstrudering eller profiltrekking av polypropylen eller polyetylen eller fiberglassarmert plast, eller av stål ved bruk av konvensjonelle stålformingsmetoder. Den økede tverrsnittstørrelse av innerrammedelene 23 vil selvsagt også øke den konstruksjonsmessige stivhet i disse deler og i hele rammen 12.

Fig. 8 og 9 viser andre utførelsesformer ifølge oppfinnelsen, hvor lavprofilfjærmoduler inngår i en understellramme av øket høyde for tilvirking av understell av konvensjonell, dvs. større høyde men med fordelen av lav-profilfjærmodulene. Fig. 8 viser et understell 10 hvor innerrammedelene 60 er anordnet på tvers i forhold til understellets lengderetning og opplagt i ytterendene på støtter 62 og i midtpartiet på en innerbæredel 64 som likeledes hviler på støtter 62. Støttene 62 tjener for heving av rammedelene 60 og følgelig for øking av understellhøyden til vanlige dimensjoner. Rammedelene 60 har et stort sett U-formet tverrsnitt av tilstrekkelig vidde til å oppta det bueformede tverrsnitt 32 av modulene 16 som derved plasseres parallelt med lengderetningen for innerrammedelene 60. Det kan anvendes andre innerrammeformer med større tverrsnittshøyde. I de vertikale sider av rammedelene 60 kan det utskjæres knaster som bringes i anlegg i riktig stilling mot hver moduls bueformede seksjon 32, og fjærendene 34 forbindes med krysningspunktene 39 på samme måte som tidligere beskrevet. Ytterendene 66 av tverrelementene 28 er nedadbøyd, for å omgripe støttene 62. Disse støtter 62 kan også være tilvirket av et komposittmateriale, f.eks. mikrocelleuretan eller

-skum med en viss grad av fleksibilitet eller plastisitet som vil utøve den

ovennevnte dobbelt-fjæirngsvirkning mot understellet.

Som erstatning for tverrstøttene 62 og som vist i fig. 9, kan ytterendene av de tversgående innerrammedeler 60 være nedadbøyd og danne en streverseksjon 61 og en sokkel 63 for fastgjøring til langsgående ytterrammedeler 18. Streverseksjonen 61 øker understellets totalhøyde.

Som vist i fig. 10, kan de U-formede rammedeler 60 også være montert direkte på ytterrammedelene 18 og 20 uten streverseksjoner 61 eller høydeøkende støtter 62 på samme måte som rammedelene 22 ifølge fig. 1, med henblikk på et understell av minsket høyde.

Fig. 11 viser en annen versjon av understellet 10 ifølge oppfinnelsen med tversgående innerrammedeler 70 av komposittmateriale, f.eks. sprøytestøpt integralskum eller profilekstrudert plast eller trykkstøpt plast, eller blåsestøpt eller rotasjonsstøpt og/eller reaksjonsprøytestøpt polyuretan. Rammedeler som er fremstilt på denne måte, kan i realiteten være stivere enn rammedeler av kaldvalset stål. Som vist, kan rammedelene 70 være utformet som konstruksjons-strevere med øvre og nedre streverspenn 71 og 72 og forsterkningselementer 73 under festepunktene for fjærmodulene 16.

Integrerende klemmer kan være anordnet i oversiden av de øvre streverspenn 71 i anlegg mot hver moduls tangentiale kontaktpunkt. Ytterendene av hver tversgående rammedel 70 kan være utformet som anslag 74 som er innpasset i og hviler på en ytterramme 75 avtre eller komposittmateriale. Anslagene 74 kan erstattes av eller ligge an mot generelt vertikale komposittfjærmoduler, for å utøve den ovennevnte dobbelt-fjæringsvirkning uten ståltrådelementer. Denne versjon har dessuten fordelen av vektreduksjon hos understell av tre og stål. I denne og andre versjoner kan rammen 12 være blåsestøpt eller tilvirket av ekstrudert eller profiltrukket plast, f.eks. polyvinylklorid, polypropylen, polyetylen eller isoftalpolyester med flammehemmende tilsetning, hvis den er profiltrukket. Rammen kan tilvirkes ved bruk av enhver av de komposittmaterial-formingsprosesser som er anvendbar for innerrammedelene 70.

Ved bruk av fremstillings- og monteringsmetodene samt prosessene ifølge oppfinnelsen vil den faktiske montering av komposittmaterial-sengunderstellsystemet foregå på meget fleksibel og forenklet måte grunnet de relativt små dimensjoner og den enkle utforming av fjærmodulene. For selektiv montering av et komposittmaterial-sengunderstell ifølge oppfinnelsen gjennomføres således de etterfølgende trinn i logisk rekkefølge. Først konstrueres ytterrammen. Det avgjøres hvorvidt innermodul-bærerammedelene skal forløpe i langsgående retning (som i fig. 1) eller i tversgående retning (som i fig. 8 og 9). En midtre rammedel kan strekke seg vinkelrett mot innerrammedelene. Antallet innerrammedeler bestemmes deretter selektivt og antallet som skal innplasseres i ytterrammen, begrenses bare av hver dels tverrsnittsbredde. Fjærmodulene kan fastgjøres til innerrammen før eller etter at innerrammedelene er forbundet med ytterrammen. Antallet modulforankringspunkter (f.eks. i form av knaster 35) er bestemmende for antallet moduler som kan hvile på én rammedel. En enkelt rammedel kan eksempelvis innbefatte opptil førti modulforankringspunkter, selv om bare tyve jevnt fordelte moduler skal fastgjøres i løpet av monteringsprosessen.

Fjærmodultypen som skal anvendes kan velges etter form og/eller farge (som angir fjæringsgraden) kan være én og samme eller opptre i ønsket kombinasjon. Således kan moduler av høyere fjæringsgrad monteres i understellets hofte- og/eller ryggsoner og moduler av lavere fjæringsgrader nær endepartiene. I gitterverket kan modulomgripende klemmer først forbindes med gitterelement-krysningspunktene og deretter plasseres ovenpå modulene i glidbart anlegg mot fjærmodulendene på tidligere beskrevet måte. Deretter festes polstring og overtrekk. Forutsatt liten størrelse, liten tyngde og enkel utforming av fjærmodulene samt bortfall av de dimensjonsbetingede vanskeligheter som skyldes ubekvemme flerarms-ståltrådfjærer.

Uttrykket "langstrakt" som er benyttet om de C-formede fjærmoduler ifølge oppfinnelsen angir at fjærens lengde er minst to ganger større enn fjærbredden. Med uttrykket "horisontaltfoiiøpende" menes at en tangent på modulens bakside eller "bak"-flate forløper generelt horisontalt i ethvert punkt langs den tilnærmelsesvis midtre tredel av bueseksjonen. Med "oppadvendt" menes at den konkave eller fremre eller forreste side av de C-formede flater er vendt stort sett vertikalt oppad. Når det angis at en trykkspenning virker langs fjærmodulens dybderetning, innebærer dette at trykkspenningen utøves på slik måte at modulen som helhet vil komprimeres i sin dybderetning. Det er ikke ment at spenningen virker nøyaktig langs midtlinjen C i følge fig. 2.

Det påpekes at selv om det i det ovenstående bare er beskrevet noen få utførelsesformer, kan det foretas tallrike modifiseringer uten at det avvikes fra oppfinnelsens prinsipp og ramme. Det bør således bemerkes at fjærmodulenes C-form ikke nødvendigvis støpes eller utformes i en kontinuerlig kurve men kan tilvirkes på en avtrappet måte hvor trinngruppen tilnærmelsesvis tilsvarer formen av den midtre bueseksjon 32 av de viste, C-formede moduler 16. Det er heller ikke nødvendig at endene 34 av de C-formede fjærmoduler ifølge oppfinnelsen ligger i samme plan eller endog er plane. Det er heller ikke nødvendig at disse ender er glidbart montert i forhold til gitterverket, men kan være stivt forbundet med dette i krysningspunktet i de langsgående og de tversgående elementer eller i andre soner etter ønske. De C-formede fjærmoduler kan også plasseres nedadvendt istedenfor oppadvendt som i de spesielle, viste tilfeller.

Den generelle C-form er ikke den eneste form som kan anvendes ifølge oppfinnelsen. Den ikke-selvsagte bruk av komposittmateriale i støpings-og/eller profiltrekkingsprosesser for fremstilling av fjærmoduler for sengunderstell muliggjør tilvirking av vidt forskjellige fjærmodulutforminger som samtlige kan støpes likeledes selektivt av blandede materialer, plasseres selektivt og fastgjøres på innerrammedeler av tre, stål eller komposittmateriale som kan forløpe i understellets lengde- eller sideretning og fastgjøres til gitterverket. Fig. 12A-12R viser representative profilformer av fjærmoduler for sengunderstell, deriblant stort sett rettlinjede og stort sett bueformede versjoner som kan støpes og fastgjøres til ramme- og gitterverkenheter ifølge oppfinnelsen. Andre utforminger kan også benyttes. Utførelsesformene som er vist i fig. 12H-12K, 12N, 120 og 12S er særlig egnet for masseproduksjon ved profiltrekking uten behov for ytterligere støping.

Fig. 13 og 14 viser alternative versjoner hvor stort sett rettlinjede og flate fjærmoduler som vist i fig. 12S, kan være montert på innerrammedelene og gitterverket 14. Ifølge fig. 13 er fliker 35 på innerrammedelen 22 ombøyd til anlegg mot et stort sett midtparti av en rettlinjet fjærmodul 16, hvis siderettede ender er utstyrt med løftere 80 som strekker seg oppad og er fastgjort ved hjelp av en festedel 81 til gitterverket 14. Løfterne 80 kan være anordnet som kontinuerlige elementer som strekker seg parallelt med innerrammedelen 22 og mellom de siderettede ender av en rad eller kolonne av fjærmoduler. Løfterne 80 kan også være støpt eller ekstrudert av et komposittmateriale. Festedelene 81 kan være utformet i ett med oversiden av løfteren 80 eller løsgjørbart fastgjort, og profilert for relativ bevegelse i forhold til gitterverket, ved nedbøying av fjærmodulen.

Fig. 14 viser en innerrammedel 22 av modifisert tverrsnittsform og med symmetrisk plasserte føtter 84 for opptaking i skråretning og fastholding av ender på tilgrensende generelt rettlinjede fjærmoduler 16 som delvis understøttes i anlegg mot et skrånende sideveggparti 86 av innerrammedelen 22. De øvre ender av fjærmodulene er forbundet med gitterverket 14 ved hjelp av festedeler 88 som vil beveges glidende på gitterverket 14 når fjærmodulen nedbøyes. Hvilken som helst plassering av rettlinjede fjærmoduler på høyre eller venstre side av innerrammedelen (positiv eller negativ helning) er mulig.

Selv om oppfinnelsen er detaljert beskrevet i forbindelse med visse foretrukne og alternative utførelsesformer, vil det være åpenbart for fagkyndige at visse modifikasjoner og variasjoner av oppfinnelsesprinsippene er beskrevet. Alle slike variasjoner og modifikasjoner er innenfor oppfinnelsens ramme som definert i de etterfølgende krav.

Claims (33)

1. Sengunderstell (10) av komposittmateriale som omfatter: en ramme (12) med ytterrammedeler (18,20) og med innerrammedeler (22,23,60,70) innplassert i ytterrammedelene, fjærmoduler (16) av komposittmateriale som er fastgjort til innerrammedelene (22,23,60,70), og en madrassbærekonstruksjon som omfatter et gitterverk (14) som er forbundet med fjærmodulene (16),karakterisert vedat fjærmodulene (16) er tilvirket av komposittmateriale.

2. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat fjærmodulene (16) er stort sett C-formet.

3. Understell i samsvar med krav 2,karakterisert vedat endene (34) av fjærmodulene (16) er forbundet med gitterverket (14).

4. Understell i samsvar med krav 3,karakterisert vedat endene (34) av den C-formede fjærmodulen (16) er forbundet med gitterverket (14) ved hjelp av klemmer (40) som tillater glidebevegelse av fjærmodulene i forhold til gitterverket.

5. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat fjærmodulenes (16) lengderetning forløper parallelt med lengderetningen forde innerrammedelene (60,70) hvortil fjærmodulene er fastgjort.

6. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat lengderetningen for fjærmodulene (16) forløper vinkelrett mot lengderetningen for de innerrammedeler (22,23) hvortil fjærmodulene er fastgjort.

7. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat ytterrammen omfatter langsgående deler (18) og tversgående deler (20), og at innerrammedelene (22,23) er anordnet parallelt med de langsgående rammedeler.

8. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat ytterrammen omfatter langsgående deler (18) og tversgående deler (20) og at innerrammedelene (60,70) er anordnet parallelt med de tversgående rammedeler.

9. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat innerrammedelene (22,23,60,70) er forbundet med ytterrammedelene.

10. Understell i samsvar med krav 2,karakterisert vedatdeC-formede fjærmoduler (16) er tilvirket av fiberglassarmert plast.

11. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat innerrammedelene (22,23,60,70) er tilvirket av komposittmateriale.

12. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat ytterrammedelene (18,20) er tilvirket av komposittmateriale.

13. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat gitterverket (14) er tilvirket av komposittmateriale.

14. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat rammen (12) er stort sett rettlinjet.

15. Understell i samsvar med krav 14,karakterisert vedat gitterverket (14) omfatter bæreelementer (30) som er fastgjort direkte til den rettlinjede rammen (12).

16. Understell i samsvar med krav 14,karakterisert vedå omfatter festedeler (81,88) for fastgjøring av fjærmodulene (16) til gitterverket (14).

17. Understell i samsvar med krav 14,karakterisert vedat innerrammedelene (60,70) omfatter bæreelementer (61,62,74) som strekker seg stort sett i vertikal retning mellom endene av innerrammedelene og den rettlinjede rammen (12).

18. Understell i samsvar med krav 14,karakterisert vedat innerrammedelene (22,23) er fastgjort til den rettlinjede rammen (12) i en retning stort sett parallelt med lengderetningen for den rettlinjede rammen.

19. Understell i samsvar med krav 14,karakterisert vedat innerrammedelene (60,70) er fastgjort til den rettlinjede rammen (12) i en retning stort sett parallelt med sideretningen for den rettlinjede rammen.

20. Understell i samsvar med krav 1,karakterisert vedat rammen (12) er stort sett rektangulær.

21. Understell i samsvar med krav 20,karakterisert vedat gitterverket (14) videre omfatter løfterelementer (80) som strekker seg mellom fjærmodulene (16) og gitterverket (14).

22. Understell i samsvar med krav 20,karakterisert vedat gitterverket (20) er tilvirket av komposittmateriale.

23. Understell i samsvar med krav 20,karakterisert vedat den generelt rektangulære rammen (12) er tilvirket av komposittmateriale.

24. Understell i samsvar med krav 20,karakterisert vedat den enkelte fjærmodul (16) i gruppen av fjærmoduler omfatter multippelelementer av komposittmateriale som er fastgjort til gitterverket (14) og til innerrammedelene (22,23,60,70).

25. Fjærmodul (16) av komposittmateriale for anvendelse som bæreelement i sengeunderstellet i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat fjærmodulen (16) er utformet for å kunne fastgjøres til innerrammedeler (22,23,60,70) og et gitterverk (14) i et sengunderstellsystem.

26. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert veden fjæringsgrad av størrelsesorden ca. 1,161-2,143 kg per med mer (65 til 120 pund per tomme).

27. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert veden stort sett rettlinjet utforming.

28. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert veden stort sett buet utforming.

29. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert vedå være utformet for sammenkopling med en festedel (81,88) for fastgjøring til gitterverket (14) i et sengunderstellsystem.

30. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert vedat fjærmodulen (16) er tilvirket av fiberglassarmert plast.

31. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert vedat fjærmodulen (16) kan sammenpresses fullstendig til en tilnærmende plan utforming uten å forårsake fjærsetning.

32. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert vedat fjærmodulen (16) er stort sett C-formet.

33. Fjærmodul i samsvar med krav 25,karakterisert vedat fjærmodulen (16) er stort sett U-formet.