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EP0918478A1 - Federanordnung für untermatratzen - Google Patents

Federanordnung für untermatratzen

Info

Publication number
EP0918478A1
EP0918478A1 EP97921661A EP97921661A EP0918478A1 EP 0918478 A1 EP0918478 A1 EP 0918478A1 EP 97921661 A EP97921661 A EP 97921661A EP 97921661 A EP97921661 A EP 97921661A EP 0918478 A1 EP0918478 A1 EP 0918478A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
spring body
arrangement according
mattress
central axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97921661A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0918478B1 (de
Inventor
Florian Dr. Heidinger
Bodo F. Jaspert
Gregor Diemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE29724344U priority Critical patent/DE29724344U1/de
Publication of EP0918478A1 publication Critical patent/EP0918478A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0918478B1 publication Critical patent/EP0918478B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • A47C27/20—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays with springs moulded in, or situated in cavities or openings in foamed material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C23/00—Spring mattresses with rigid frame or forming part of the bedstead, e.g. box springs; Divan bases; Slatted bed bases
    • A47C23/002—Spring mattresses with rigid frame or forming part of the bedstead, e.g. box springs; Divan bases; Slatted bed bases with separate resilient support elements, e.g. elastomeric springs arranged in a two-dimensional matrix pattern
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/04—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with spring inlays
    • A47C27/06—Spring inlays
    • A47C27/065—Spring inlays of special shape
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • A47C27/142—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays with projections, depressions or cavities
    • A47C27/146—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays with projections, depressions or cavities on the outside surface of the mattress or cushion

Definitions

  • the present invention relates to a spring arrangement for lower mattresses, in particular for the elastic support of the individual supporting bodies of an arrangement of a plurality of supporting bodies arranged distributed over at least part of the lower mattress, for supporting the upper mattress in this area, or as the spring core of a mattress.
  • Such a spring arrangement is known from EP 0 401 712 BI.
  • This document describes a mattress system in which, instead of a conventional slatted frame to support the top mattress, a bottom mattress is provided, which is formed from a multiplicity of supporting bodies arranged in rows and columns over the lying surface.
  • the supporting bodies are in turn elastically supported on U-profiles which extend in the longitudinal direction of the lying surface. In this way, a point-elastic contact surface is created for the top mattress, which leads to improved lying comfort, especially when the patient is lying on the side.
  • a problem with this known mattress system is that the point-elastic supported supporting bodies have low tilt and shear stability.
  • the design of the spring elements supporting the support body leads to a buckling of the spring elements when the load is not central and thus to a tilting or shearing of the support body.
  • tilt stability is therefore at best only in the direction of the longitudinal axis of the spring elements.
  • Further spring elements for bottom mattresses are known from the German utility models G 93 17 114.5 and G 94 04 021.4. These spring elements also do not ensure sufficient tilting and shear stability, since here too there is a risk of the spring elements buckling when the supporting bodies are not loaded centrally.
  • the G 94 04 021.4 shows in FIGS. 2 and 4 measures which are obviously intended to prevent such buckling. However, these are not sufficient and are also expensive to produce.
  • Coil springs made of metal are not very suitable for support because they are too heavy. Metal is also undesirable as a material. On the other hand, no suitable spiral springs can be produced from plastic.
  • the invention is therefore based on the object of developing the spring arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that these disadvantages do not occur.
  • sufficient tilting and shearing stability of the spring arrangement is to be achieved in order to prevent tilting and shearing off of supporting bodies of a base mattress.
  • the weight of the spring arrangement should be as low as possible.
  • an internally essentially hollow spring body (1) is provided, the outer walls of which are arranged substantially uniformly about a central axis extending in the spring direction.
  • the spring body is essentially hollow on the inside, the spring force counteracting a load on the support body is not transmitted to the support body centrally, but further outside, in particular in the edge region.
  • the outer walls of the spring body which are arranged substantially uniformly around the central axis, practically form a large number of interconnected spring elements, which support with. Due to the external arrangement of these spring elements, tilting of the support body is largely prevented even if the load-bearing body is not subjected to any central load. The shear stability of the spring arrangement is also improved in this way.
  • the spring body can have a network or honeycomb structure, at least in sections.
  • the mesh of the net structure or the honeycomb deforms, as a result of which elastic compression of the spring body is achieved with particularly high elasticity. Good permanent elasticity properties are also obtained.
  • the spring body can have a closed cell structure at least in sections.
  • the cells are correspondingly deformed here, which in turn leads to a particularly high elasticity of the spring body, which is also particularly uniform.
  • the wall thickness of the spring body and / or the material thickness of the mesh, honeycomb or cell structure By varying the wall thickness of the spring body and / or the material thickness of the mesh, honeycomb or cell structure, a desired, in particular progressive, spring characteristic can be set.
  • the spring body can be thick at the bottom and thin at the top.
  • the shear and tilting stability of the spring arrangement can be further improved by inclining the outer walls of the spring body.
  • the tilt and shear stability can be further improved by the shape of the cross section of the spring body.
  • the spring body can have a triangular, quadrangular or polygonal cross section. The more corners the cross-section has, the more even the tilt and shear stabilization the spring arrangement around the central axis.
  • a circular cross section of the spring body is therefore particularly preferred. As a result, tilting and shear stability are obtained equally well in all directions.
  • the compression behavior of the spring body is improved by a smaller cross-sectional diameter of the spring body in the middle than at its upper and lower end or by a truncated pyramid-shaped design, since this can compensate for an outward curvature of the central section of the spring body .
  • this bulging outwards can go so far in the middle that the tube wall in the central section of the spring body completely compresses radially outside the contact surface of the spring body when it is compressed located. This can cause the spring body to buckle and collapse. In other words, the spring characteristic suddenly breaks off, which is of course undesirable.
  • the spring body can in principle also have outwardly curved side walls if, overall, it has a corresponding stability.
  • the spring body is designed as a bellows. This also gives very good support properties.
  • Plastic is particularly suitable as the material for the bellows.
  • a fastening element can be provided according to one embodiment of the invention, which is disc-shaped or annular and comprises outward-pointing projections, which in recesses can be used against the spring body.
  • This fastening element which is preferably already connected to the supporting body or the base and possibly also integrally formed with it, can be used advantageously in particular in conjunction with a spring body having a mesh or honeycomb structure, since the projections of the fastening element engage in the mesh of the Network or the honeycomb can be trained.
  • the elasticity of the spring body also automatically results in a snap connection.
  • Another suitable connection consists in a type of bayonet lock in which the fastening element is screwed into the spring body or vice versa.
  • the supporting body and the spring body are already firmly connected to one another, in particular welded, during manufacture, and on the other hand the base has a fastening element according to the invention, with which the spring body can be attached to the base.
  • the spring bodies can thus be easily installed and, if necessary, replaced.
  • the spring arrangement is preferably made of flexible plastic and in particular is designed as a one-piece molded part. This creates a particularly light and inexpensive to manufacture spring arrangement.
  • the supporting bodies for an upper mattress preferably consist of hard plastic and are provided with perforations in order to ensure that moisture is adequately transported away from the upper mattress.
  • the supporting bodies can also consist of wood, in particular of a plywood panel. This is preferably produced by punching, the perforation also being punched out. Stamping has the advantage that the production is inexpensive, so that for the first time a wood look can be obtained which is particularly appealing.
  • the spring elements are preferably tapped into the plywood panel on the underside.
  • the spring body is formed by a plurality of bent webs which are arranged distributed around the central axis, the legs of which can each be elastically collapsed.
  • the kinked webs are preferably designed as spreading elements, which each stretch a spring element, for example a rubber band, stretched over the kink when the legs are folded together.
  • a spring element for example a rubber band
  • At least one additional spring element can be present in the area of the central axis of the spring arrangement. This can be advantageous to increase the spring force. It is important, however, that the outer spring elements continue to make at least a substantial contribution to the overall spring force, since otherwise the tilting and shear stability of the spring arrangement is adversely affected.
  • Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below. They show, each in a schematic representation,
  • Figure 1 shows a first variant of an inventive
  • Figure 2 shows a second variant of an inventive
  • Figure 3 shows a modification of the spring body of
  • FIG. 4 the development of the outer wall of the spring body from FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a further variant of a spring body according to the invention in a perspective view
  • Figure 6 shows a modification of the spring body of
  • Figure 7 is a plan view of an inventive
  • Figure 8 is a side view of the fastener of Figure 7, and
  • Figure 9 shows a cross section through one of four
  • the spring body 1 shown in FIG. 1 is hollow on the inside and has a square cross section.
  • the walls 2 of the spring body 1 surround at a distance a central axis I which extends along the spring direction of the spring body 1.
  • the walls 2 of the spring body 1 are in a mesh or Honeycomb structure. That is to say, the walls 2 consist of a multiplicity of webs 3 which intersect and are connected to one another, preferably of a flexible plastic. Rectangular end elements 4 are provided on the top and bottom of the spring body 1. The end elements 4 serve to support the spring element 1 on a base plate or to support a support body (not shown here) for an upper mattress.
  • the walls 2 of the spring body 1 deform elastically by changing the crossing angles of the webs 3 and by deforming the webs 3 themselves.
  • the four side walls 2 of the spring body 1 practically represent a series of spring elements arranged at a distance from the central axis I, which allow elastic support, for example, of a support body with high tilt and shear stability.
  • the high tilt and shear stability of the spring body 1 of Figure 1 is the same in the direction of all four side walls 2 of the spring body 1.
  • This spring element is therefore particularly advantageously suitable for supporting individual supporting bodies of a sub-mattress which are supported with point elasticity.
  • the spring body has a circular cross section.
  • the wall 2 of the spring body 1 surrounds the central axis I on all sides at the same distance.
  • the spring body 1 is thus designed to be rotationally symmetrical about the central axis I.
  • the wall 2 of the spring body 1 consists of webs 3 which are arranged in a mesh or honeycomb structure and bring about the elasticity of the spring body 1 in the direction of the central axis I.
  • a is on the top and bottom of the spring body 1 annular web 4 is provided.
  • this spring body 1 The tilting and shearing stability of this spring body 1 is the same in all directions about the central axis I. Even with decentralized loading of this spring body 1 in any direction, optimal elastic support is therefore guaranteed.
  • the modification of the spring body 1 of FIG. 2 shown in FIG. 3 can also prevent the central region of the spring body 1 from bulging too much when compressed and the risk of the spring body 1 buckling. This danger arises in particular when the central region of the spring body 1 bulges outwards to such an extent that the wall 2 of the spring body 1 is in this region outside the base area 5 of the spring body 1. In the case of the spring body 1 of FIG. 3, which is quasi-waisted in the middle, this outward bulging of the wall 2 of the spring body 1 is compensated for by the reduced cross section in the central region of the spring body 1.
  • the network or honeycomb structure of the spring body 1 is only indicated by corresponding lines.
  • Figure 4 shows a development of the wall 2 of the spring body 1 of Fig. 2, from which the network or honeycomb structure of the wall 2 is particularly clear. As can be seen, the webs 3 intersect at a right angle in this embodiment. By changing the angle between the webs 3, an elastic deformation of the spring body 1 is possible.
  • the spring body 1 shown in FIG. 5 also has a circular cross section. However, the cross-sectional diameter decreases uniformly from the bottom to the top of the spring body 1. Here too the network or honeycomb structure only indicated by lines.
  • the decrease in the cross-sectional diameter practically causes an inclination of the plurality of spring elements, which represents the wall 2 of the spring body 1, to the central axis I.
  • This on the one hand compensates for an outward bulging of the wall 2 and, on the other hand, the tilting and shear stability of the spring body 1 further increased.
  • the compensation of the outward curvature of the wall 2 of the spring body 1 can be further increased by the fact that the decrease in the cross-sectional diameter from the underside to approximately the middle of the spring body 1 is chosen to be stronger than from the center of the spring ⁇ body up to the top.
  • a spring body configured in this way is shown in FIG.
  • FIG. 7 shows the top view of a fastening element 6 which can be used in connection with a spring body 1 according to the invention.
  • FIG. 8 shows its side view.
  • the fastener 6 shown has the shape of a flat ring, which is provided on its outer edge with radially outward projections 7.
  • the projections 7 are arranged uniformly distributed around the outer edge of the annular section of the fastening element 6 and are designed for engagement in the meshes 8 of the mesh or honeycomb structure of the spring body 1.
  • the spring body 1 can interact with the fastening element 6 as a snap-in connection.
  • the inner diameter of the spring body 1 and the outer diameter of the fastening element 6 are adapted to one another.
  • the mutually facing edges of the spring body 1 and the fastening element 6 can be designed to be chamfered in order to facilitate insertion of the fastening element 6.
  • the fastening element 6 is connected to a plate 9. This can be a base or cover plate for the spring body 1, for example a support body for an upper mattress.
  • the plate 9 is preferably designed as a base plate which can be fastened in the frame of a base mattress.
  • Spring bodies 1 according to the invention can then be plugged onto the base plate 9 with the fastening element 6, this being possible in practically any orientation due to the largely rotationally symmetrical design of the fastening element 6.
  • the spring body 1 can preferably already have a supporting body for an upper mattress, in particular be welded to one.
  • FIG. 9 shows a spring body 1, which is formed from four expansion elements 10.
  • the spreading elements 10 each comprise two legs 11 and are uniform about the central axis
  • the legs 11 of the expansion elements 10 are each inclined outwards to the central axis I and meet in the middle of the expansion element 10, where the expansion element 10 is provided with an outward-pointing knee 12.
  • the respective other end of the legs 11 is fixed on a base plate 13 or on a carrier plate 14. When a compression force is exerted on the carrier plate 14, the legs become
  • All the illustrated variants of the spring body 1 according to the invention are distinguished by good spring properties, above all a high permanent elasticity, and by a high tilting and shear stability in all directions around the central axis I.
  • the spring body 1 can be made of, in particular, flexible plastic. It is therefore light in weight and easy to manufacture.
  • All of the variants of the invention that are carried out can also be used as spring elements for mattresses.
  • the spring elements replace the innersprings of conventional innerspring mattresses, the number of spring elements compared to innerspring mattresses can advantageously be reduced, since the spring elements can be designed to be relatively large, since they have the above-mentioned advantageous support properties. Because of the large support surface of the spring elements, a smaller number of pieces, for example 200 to 400 pieces, is sufficient to support the mattress. This results in a considerable cost reduction, which makes the use of such spring elements instead of conventional spring cores economical.
  • the spring elements can also be installed directly in mattresses, i.e. without a cover plate. The mattress material itself then acts as a cover plate or as a support element.

Landscapes

  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Description

Federanordnung für Untermatratzen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federanordnung für Untermatratzen, insbesondere zur elastischen Abstützung der einzelnen Tragkörper einer Anordnung aus einer Vielzahl von über mindestens einen Teil der Untermatratze verteilt ange¬ ordneten, zur Abstützung der Obermatratze in diesem Bereich vorgesehenen Tragkörpern, oder als Federkern einer Matratze.
Eine solche Federanordnung ist aus der EP 0 401 712 BI bekannt. Diese Druckschrift beschreibt ein Matratzensystem, bei welchem anstelle eines herkömmlichen Lattenrostes zur Unterstützung der Obermatratze eine Untermatratze vorgesehen ist, die aus einer Vielzahl von in Reihen und Spalten über die Liegefläche verteilt angeordneten Tragkörpern gebildet ist. Die Tragkörper sind ihrerseits auf U-Profilen elastisch abgestützt, die sich in Längsrichtung der Liegefläche er¬ strecken. Auf diese Weise entsteht eine punktelastische Auf¬ lagefläche für die Obermatratze, die zu einem verbesserten Liegekomfort, insbesondere in Seitenlage des Liegenden führt .
Ein Problem dieses bekannten Matratzensystems besteht darin, daß die punktelastisch abgestützten Tragkörper geringe Kipp- und Scherstabilität aufweisen. Die Ausgestaltung der die Tragkörper abstützenden Federelemente führt bei einer nicht zentralen Belastung zu einem Einknicken der Federelemente und damit zu einem Verkippen oder Abscheren des Tragkörpers. Eine exakt zentrale Belastung der Tragkörper ist in der Praxis aber nur sehr selten gegeben. Eine Kippstabilität ist bei diesen bekannten Federelementen daher allenfalls in Rich¬ tung der Längsachse der Federelemente vorhanden. Aus den deutschen Gebrauchsmustern G 93 17 114.5 und G 94 04 021.4 sind weitere Federelemente für Untermatratzen bekannt. Auch diese Federelemente gewährleisten keine ausrei¬ chende Kipp- und Scherstabilität, da auch hier die Gefahr eines Einknickens der Federelemente bei nicht zentraler Bela¬ stung der Tragkörper besteht. Die G 94 04 021.4 zeigt in den Fig. 2 und 4 Maßnahmen, die offensichtlich ein solches Ein¬ knicken verhindern sollen. Diese sind aber nicht ausreichend und außerdem herstellungstechnisch aufwendig.
Spiralfedern aus Metall sind zur Abstützung wenig geeignet, da diese zu schwer sind. Außerdem ist Metall als Material unerwünscht . Aus Kunststoff sind andererseits noch keine geeigneten Spiralfedern herstellbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Feder¬ anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß diese Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll eine aus¬ reichende Kipp- und Scherstabilität der Federanordnung erreicht werden, um ein Verkippen und Abscheren von Tragkör¬ pern einer Untermatratze zu verhindern. Zugleich soll das Gewicht der Federanordnung möglichst gering sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein innen im wesentlichen hohler Federkörper (1) vorgesehen ist, dessen Außenwände im wesentlichen gleichmäßig um eine zentrale, in Federrichtung erstreckte Achse angeordnet sind.
Durch den innen im wesentlichen hohlen Federkörper wird die einer Belastung der Tragkörper entgegenwirkende Federkraft nicht zentral, sondern weiter außen, insbesondere im Randbe¬ reich auf die Tragkörper übertragen. Die Außenwände des Fe¬ derkörpers, die im wesentlichen gleichmäßig um die zentrale Achse angeordnet sind, bilden praktisch eine Vielzahl von miteinander verbundenen Federelementen, welche die Tragkör- per abstützen. Durch die außenliegende Anordnung dieser Fe¬ derelemente wird auch bei beliebiger, nicht zentraler Be¬ lastung des Tragkörpers ein Verkippen des Tragkörpers weit¬ gehend verhindert. Ebenso wird auf diese Weise die Schersta¬ bilität der Federanordnung verbessert.
Zur Erzeugung einer Elastizität des Federkörpers kann dieser nach einer Ausgestaltung der Erfindung zumindest abschnitts¬ weise eine Netz- oder Wabenstruktur aufweisen. Bei Einwirken einer Kraft auf den Federkörper verformen sich die Maschen der Netzstruktur bzw. die Waben, wodurch eine elastische Kompression des Federkörpers mit besonders hoher Elastizität bewirkt wird. Außerdem erhält man gute Dauerelastizitätsei¬ genschaften.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Fe¬ derkörper zumindest abschnittsweise eine geschlossene Zellen¬ struktur aufweisen. Bei Einwirken einer Kraft auf den Feder¬ körper werden hier entsprechend die Zellen elastisch ver¬ formt, was wiederum zu einer besonders hohen Elastizität des Federkörpers führt, die zudem besonders gleichmäßig ist.
Durch Variation der Wanddicke des Federkörpers und/oder der Materialstärke der Netz-, Waben- oder Zellenstruktur kann eine gewünschte, insbesondere progressive Federkennlinie eingestellt werden. Beispielsweise kann der Federkörper unten dick und oben dünn sein.
Durch eine Neigung der Außenwände des Federkörpers kann die Scher- und Kippstabilität der Federanordnung weiter verbes¬ sert werden. Ebenso kann durch die Form des Querschnitts des Federkörpers die Kipp- und Scherstabilität weiter verbessert werden. So kann der Federkörper einen drei-, vier- oder mehr- eckigen Querschnitt aufweisen. Je mehr Ecken der Querschnitt aufweist, desto gleichmäßiger ist die Kipp- und Scherstabi- lität der Federanordnung um die zentrale Achse.
Besonders bevorzugt ist daher ein kreisförmiger Querschnitt des Federkörpers. Hierdurch erhält man vorteilhafterweise eine in allen Richtungen gleich gut Kipp- und Schersta¬ bilität.
Durch einen geringeren Querschnittsdurchmesser des Feder¬ körpers in dessen Mitte als an dessen oberem und unterem Ende oder durch eine pyramidenstumpfförmige Ausgestaltung des Federkörpers wird das Kompressionsverhalten des Feder- körpers verbessert, da hierdurch ein Nach-außen-wölben des mittleren Abschnitts des Federkörpers kompensiert werden kann. Dieses Nach-außen-wölben kann nämlich bei einem rohr- förmigen Federkörper mit nicht verringertem Querschnitt in der Mitte so weit gehen, daß sich die Rohrwandung im mittle¬ ren Abschnitt des Federkörpers bei dessen Kompression voll¬ ständig radial außerhalb der Aufstandsfläche des Federkör¬ pers befindet . Der Federkörper kann dadurch einknicken und in sich zusammensacken. Mit anderen Worten, die Federkenn¬ linie bricht plötzlich ab, was selbstverständlich uner¬ wünscht ist. Dennoch kann der Federkörper grundsätzlich auch nach außen gewölbte Seitenwände aufweisen, wenn er dafür insgesamt eine entsprechende Stabilität aufweist.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist der Federkörper als Faltenbalg ausgebildet. Auch hierdurch ergeben sich sehr gute Stützeigenschaften. Als Material für den Faltenbalg kommt insbesondere Kunststoff in Betracht.
Zur Befestigung des Federkörpers an einem Tragkörper einer Untermatratze oder auf einer Unterlage kann nach einer Ausge¬ staltung der Erfindung ein Befestigungselement vorgesehen sein, welches Scheiben- oder ringförmig ausgebildet ist und nach außen weisende Vorsprünge umfaßt, welche in Ausnehmun- gen des Federkörpers einsetzbar sind. Dieses mit dem Tragkör¬ per oder der Unterlage bevorzugt bereits verbundene und eventuell auch einstückig mit diesen ausgebildete Befesti¬ gungselement ist insbesondere in Verbindung mit einem Netz¬ oder Wabenstruktur aufweisenden Federkörper vorteilhaft ver¬ wendbar, da die Vorsprünge des Befestigungselementes zum Eingriff in die Maschen des Netzes bzw. die Waben ausgebil¬ det sein können. Durch die Elastizität des Federkörpers er¬ gibt sich zudem automatisch eine Einschnappverbindung. Eine andere geeignete Verbindung besteht in einer Art Bajonett¬ verschluß, bei welchem das Befestigungselement in den Feder¬ körper eingedreht wird oder umgekehrt.
Besonders günstig ist es, wenn einerseits Tragkörper und Federkörper bei der Herstellung bereits fest miteinander ver¬ bunden, insbesondere verschweißt werden und andererseits die Unterlage ein erfindungsgemäßes Befestigungselement auf¬ weist, mit dem der Federkörper auf der Unterlage befestigt werden kann. Die Federkörper können dadurch einfach montiert und erforderlichenfalls ausgetauscht werden.
Die Federanordnung ist bevorzugt aus weichelastischem Kunststoff gebildet und insbesondere als einstückiges Formteil ausgestaltet. Dadurch wird eine besonders leichte und kostengünstig herstellbare Federanordnung geschaffen.
Die Tragkörper für eine Obermatratze bestehen dagegen bevor¬ zugt aus Hartkunststoff und sind mit einer Perforation ver¬ sehen, um einen ausreichenden Abtransport von Feuchtigkeit aus der Obermatratze zu gewährleisten.
Die Tragkörper können auch aus Holz bestehen, insbesondere aus einer Sperrholzplatte. Diese wird bevorzugt durch Stan¬ zen hergestellt, wobei auch die Perforation ausgestanzt wird. Stanzen hat hierbei den Vorteil, daß die Herstellung kostengünstig ist, so daß erstmals kostengünstig eine Holz¬ optik erhalten werden kann, die besonders ansprechend wirkt. Die Federelemente werden dabei bevorzugt auf der Unterseite in die Sperrholzplatte eingezapft.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Federkörper durch mehrere, um die zentrale Achse verteilt angeordnete, geknickte Stege gebildet, deren Schenkel je¬ weils elastisch zusammenklappbar sind. Die geknickten Stege sind dabei bevorzugt als Spreizelemente ausgebildet, die mit ihrer Knickstelle beim Zusammenklappen der Schenkel jeweils ein über die Knickstelle gespanntes Federelement, beispiels¬ weise ein Gummiband dehnen. Es können beispielsweise vier über Kreuz angeordnete derartige Spreizelemente mit jeweili¬ gem Gummiband vorhanden sein. Es kann aber auch ein gemein¬ sames, um alle Knickstellen gespanntes Gummiband vorgesehen sein. Man erhält eine einfache und leichte, dennoch aber kipp- und scherstabile Federanordnung.
Grundsätzlich kann im Bereich der zentralen Achse der Feder¬ anordnung mindestens ein zusätzliches Federelement vorhanden sein. Dies kann zur Erhöhung der Federkraft vorteilhaft sein. Wichtig ist dabei aber, daß die äußeren Federelemente weiterhin zumindest einen wesentlichen Beitrag zur gesamten Federkraft leisten, da sonst die Kipp- und Scherstabilität der Federanordnung ungünstig beeinflußt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
Figur 1 eine erste Variante eines erfindungsgemäßen
Federkörpers in perspektivischer Darstellung, Figur 2 eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen
Federkörpers ebenfalls in perspektivischer Darstellung,
Figur 3 eine Modifikation des Federkörpers von
Figur 2,
Figur 4 die Abwicklung der Außenwand des Federkör¬ pers von Figur 2,
Figur 5 eine weitere Variante eines erfindungsgemä¬ ßen Federkörpers in perspektivischer Darstellung,
Figur 6 eine Modifikation des Federkörpers von
Figur 5,
Figur 7 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäßes
Befestigungselement,
Figur 8 eine Seitenansicht des Befestigungselements von Figur 7, und
Figur 9 einen Querschnitt durch einen aus vier
Spreizelementen gebildeten Federkörper.
Der in Figur 1 dargestellte Federkörper 1 ist innen hohl aus¬ gebildet und weist einen quadratischen Querschnitt auf. Die Wände 2 des Federkörpers 1 umgeben mit Abstand eine zentrale Achse I, die sich längs der Federrichtung des Federkörpers 1 erstreckt .
Die Wände 2 des Federkörpers 1 sind in einer Netz- oder Wabenstruktur aufgebaut. Das heißt, die Wände 2 bestehen aus einer Vielzahl von sich kreuzenden und miteinander verbun¬ denen Stegen 3, bevorzugt aus einem weichelastischen Kunst¬ stoff. An der Ober- und Unterseite des Federkörpers 1 sind rechteckige Abschlußelemente 4 vorgesehen. Die Abschlußele¬ mente 4 dienen zur Abstützung des Federelementes 1 auf einer Bodenplatte oder zum Tragen eines hier nicht dargestellten Tragkörpers für eine Obermatratze.
Bei Kompression des Federkörpers 1 längs der zentralen Achse I durch Einwirken einer Kraft beispielsweise auf einen sol¬ chen Tragkörper verformen sich die Wände 2 des Federkörpers 1 elastisch durch Änderung der Kreuzungswinkel der Stege 3 und durch Verformung der Stege 3 selbst . Die vier Seiten¬ wände 2 des Federkörpers 1 stellen praktisch eine Aneinander¬ reihung von mit Abstand zu der zentralen Achse I angeordne¬ ten Federelementen dar, die eine elastische Abstützung bei¬ spielsweise eines Tragkörpers mit hoher Kipp- und Scherstabi¬ lität ermöglichen. Die hohe Kipp- und Scherstabilität des Federkörpers 1 von Figur 1 ist dabei in Richtung aller vier Seitenwände 2 des Federkörpers 1 gleich. Dieses Federelement ist daher besonders vorteilhaft zur Abstützung von quasi punktelastisch abgestützten einzelnen Tragkörpern einer Untermatratze geeignet.
Bei der in Figur 2 dargestellten Variante des erfindungs¬ gemäßen Federkörpers 1 weist der Federkörper einen kreisför¬ migen Querschnitt auf . Die Wand 2 des Federkörpers 1 umgibt die zentrale Achse I allseits mit gleichem Abstand. Der Federkörper 1 ist hier also rotationssymmetrisch um die zen¬ trale Achse I ausgestaltet. Die Wand 2 des Federkörpers 1 besteht auch hier aus Stegen 3, die in Netz- bzw. Wabenstruk¬ tur angeordnet sind und die Elastizität des Federkörpers 1 in Richtung der zentralen Achse I bewirken. Als Abschluß ist an der Ober- und Unterseite des Federkörpers 1 jeweils ein ringförmiger Steg 4 vorgesehen.
Die Kipp- und Scherstabilität dieses Federkörpers 1 ist in allen Richtungen um die zentrale Achse I gleich. Auch bei dezentraler Belastung dieses Federkörpers 1 in beliebiger Richtung ist daher eine optimale elastische Abstützung gewährleistet .
Durch die in Figur 3 dargestellte Modifikation des Federkör¬ pers 1 von Figur 2 kann zudem verhindert werden, daß sich der mittlere Bereich des Federkörpers 1 bei Kompression zu stark nach außen wölbt und die Gefahr eines Einknickens des Federkörpers 1 entsteht . Diese Gefahr ist insbesondere dann gegeben, wenn sich der mittlere Bereich des Federkörpers 1 soweit nach außen wölbt, daß sich die Wand 2 des Federkör¬ pers 1 in diesem Bereich außerhalb der Grundfläche 5 des Fe- derkδrpers 1 befindet. Bei dem in der Mitte quasi taillier¬ ten Federkörper 1 der Figur 3 ist dieses Nach-außen-wölben der Wand 2 des Federkörpers 1 durch den verringerten Quer¬ schnitt im mittleren Bereich des Federkörpers 1 kompensiert. In Figur 3 ist die Netz- bzw. Wabenstruktur des Federkörpers 1 durch entsprechende Linien nur angedeutet .
Figur 4 zeigt eine Abwicklung der Wand 2 des Federkörpers 1 von Fig. 2, aus welcher die Netz- bzw. Wabenstruktur der Wand 2 besonders deutlich wird. Wie man sieht, kreuzen sich die Stege 3 bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils unter einem rechten Winkel. Durch Veränderung der Winkel zwischen den Stegen 3 ist eine elastische Verformung des Federkörpers 1 möglich.
Der in Figur 5 gezeigte Federkörper 1 weist ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Querschnittsdurchmesser verringert sich jedoch gleichmäßig von der Unterseite zur Oberseite des Federkörpers 1 hin. Auch hier ist die Netz- bzw. Wabenstruktur durch Linien nur angedeutet.
Die Abnahme des Querschnittsdurchmessers bewirkt praktisch eine Neigung der Vielzahl von Federelementen, welche die Wand 2 des Federkörpers 1 darstellt, zur zentralen Achse I. Dadurch wird einerseits ein Nach-außen-wölben der Wand 2 kompensiert und andererseits die Kipp- und Scherstabilität des Federkörpers 1 weiter erhöht. Die Kompensation des Nach- außen-wölbens der Wand 2 des Federkörpers 1 kann noch da¬ durch verstärkt werden, daß die Abnahme des Querschnitts¬ durchmessers von der Unterseite bis etwa zur Mitte des Feder¬ körpers 1 stärker gewählt wird als von der Mitte des Feder¬ körpers bis zu dessen Oberseite. Ein derart ausgestalteter Federkörper ist in Figur 6 gezeigt.
Figur 7 zeigt die Draufsicht auf ein Befestigungselement 6, welches in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Federkör¬ per 1 verwendet werden kann. Figur 8 zeigt dessen Seitenan¬ sicht. Das dargestellte Befestigungselement 6 weist die Form eines flachen Ringes auf, welcher an seinem äußeren Rand mit radial nach außen weisenden Vorsprüngen 7 versehen ist. Die Vorsprünge 7 sind um den äußeren Rand des ringförmigen Ab¬ schnitts des Befestigungselementes 6 gleichmäßig verteilt angeordnet und zum Eingriff in die Maschen 8 der Netz- bzw. Wabenstruktur des Federkörpers 1 ausgestaltet.
Durch Wahl eines weichelastischen Kunststoffs für den Feder¬ körper 1 kann dieser mit dem Befestigungselement 6 als Ein¬ schnappverbindung zusammenwirken. Hierfür sind der Innen¬ durchmesser des Federkörpers 1 und der Außendurchmesser des Befestigungselements 6 aneinander angepaßt. Außerdem können die zueinander weisenden Kanten des Federkörpers 1 und des Befestigungselementes 6 abgeschrägt ausgebildet sein, um ein Einsetzen des Befestigungselementes 6 zu erleichtern. Das Befestigungselement 6 ist, wie man in den Figuren 7 und 8 erkennt, mit einer Platte 9 verbunden. Hierbei kann es sich um eine Grund- oder Deckplatte für den Federkörper 1, beispielsweise um einen Tragkörper für eine Obermatratze han¬ deln. Bevorzugt ist die Platte 9 als Grundplatte ausgebil¬ det, die im Rahmen einer Untermatratze befestigbar ist. Auf die Grundplatte 9 mit Befestigungselement 6 können dann er¬ findungsgemäße Federkörper 1 aufgesteckt werden, wobei dies durch die weitgehend rotationssymmetrische Ausgestaltung des Befestigungselementes 6 in praktisch beliebiger Orientierung erfolgen kann. Der Federkörper 1 kann seinerseits bevorzugt bereits einen Tragkδrper für eine Obermatratze aufweisen, insbesondere mit einem solchen verschweißt sein.
Figur 9 zeigt einen Federkörper 1, der aus vier Spreizelemen¬ ten 10 gebildet ist. Die Spreizelemente 10 umfassen jeweils zwei Schenkel 11 und sind gleichmäßig um die zentrale Achse
I des Federkörpers 1 angeordnet. Das heißt, jeweils zwei Federkörper 10 stehen einander über Kreuz gegenüber.
Die Schenkel 11 der Spreizelemente 10 sind jeweils zur zen¬ tralen Achse I nach außen geneigt und treffen sich in der Mitte des Spreizelementes 10, wo das Spreizelement 10 mit einem nach außen weisenden Knie 12 versehen ist. Das jeweils andere Ende der Schenkel 11 ist an einer Grundplatte 13 bzw. an einer Trägerplatte 14 festgelegt. Bei Ausüben einer Kom¬ pressionskraft auf die Trägerplatte 14 werden die Schenkel
II der Spreizelemente 10 daher zusammengeklappt und die Knie 12 der Spreizelemente 10 radial nach außen bewegt. Hierbei wird ein um alle Knie 12 der Spreizelemente 10 gespanntes elastisches Band 15 gedehnt. Sobald die Kompressionskraft nachläßt, richten sich die Schenkel 11 der Spreizelemente daher wieder auf . Alle dargestellten Varianten des erfindungsgemäßen Federkör¬ pers 1 zeichnen sich durch gute Federeigenschaften, vor allem eine hohe Dauerfederelastizität, sowie durch eine hohe Kipp- und Scherstabilität in allen Richtungen um die zentra¬ le Achse I aus. Der Federkörper 1 kann aus insbesondere weichelastischem Kunststoff hergestellt werden. Er hat daher ein geringes Gewicht und ist einfach in der Herstellung.
Alle ausgeführten Varianten der Erfindung können auch als Fe¬ derelemente für Matratzen eingesetzt werden. Die Federele¬ mente ersetzen dabei die Federkerne herkömmlicher Federkern¬ matratzen, wobei die Stückzahl der Federelemente gegenüber Federkernmatratzen vorteilhafterweise reduziert werden kann, da die Federelemente verhältnismäßig großflächig ausgebildet sein können, da sie die oben angegebenen vorteilhaften Ab¬ stützeigenschaften aufweisen. Aufgrund der großen Abstützfla¬ che der Federelemente ist zur Abstützung der Matratze insge¬ samt eine geringere Stückzahl, beispielsweise 200 bis 400 Stück, ausreichend. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Kostenreduzierung, die den Einsatz derartiger Federelemente anstelle von herkömmlichen Federkernen wirtschaftlich werden läßt. Die Federelemente können dabei auch direkt, das heißt ohne Deckplatte in Matratzen eingebaut werden. Das Ma¬ tratzenmaterial wirkt dann selbst als Deckplatte bzw. als Stützelement .

Claims

Patentansprüche
1. Federanordnung für Untermatratzen, insbesondere zur elastischen Abstützung der einzelnen Tragkörper einer Anordnung aus einer Vielzahl von über mindestens einen Teil der Untermatratze verteilt angeordneten, zur Abstützung der Obermatratze vorgesehenen Tragkörpern, oder als Federkern einer Matratze, dadurch gekennzeichnet, daß ein innen im wesentlichen hohler Federkörper (1) vorgesehen ist, dessen Außenwände (2) im wesentlichen gleichmäßig um eine zentrale, in Federrichtung erstreckte Achse (I) angeordnet sind.
2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (2) des Federkörpers (1) zumindest abschnittsweise eine Netz-, Waben- oder geschlossene Zellenstruktur aufweisen.
3. Federanordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Dicke der Außenwand (2) des Federkörpers
(1) und/oder die Materialstärke der Netz- oder Wabenstruktur oder der Zellenstruktur in Federrichtung
(I) variiert.
4. Federanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (2) des Federkörpers (1) zur zentralen Achse (I) geneigt sind.
5. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitts-Durchmesser des Federkörpers (1) in der Mitte des Federkörpers (1) kleiner ist als am oberen und am unteren Ende des Federkörpers (1) .
6. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper in Art eines Faltenbalges ausgebildet ist.
7. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungselement (6) vorgesehen ist, welches Scheiben- oder ringförmig ausgebildet ist und nach außen weisende Vorsprünge (7) umfaßt, welche in Ausnehmungen (8) des Federkörpers (1) einsetzbar sind.
8. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) durch mehrere, um die zentrale Achse (I) verteilt angeordnete, geknickte Stege (10) gebildet ist, deren Schenkel (11) jeweils elastisch zusammenklappbar sind.
9. Federanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geknickten Stege als Spreizelemente (10) ausgebildet sind, die mit ihrer Knickstelle beim Zusammenklappen der Schenkel (11) jeweils ein über die Knickstelle gespanntes Federelement (15) dehnen.
10. Federanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Knickstellen (12) der Spreizelemente (10) je¬ weils als radial nach außen weisendes Knie (12) ausge¬ bildet sind, und daß ein gemeinsames Federelement (15) um alle Knie (12) der Spreizelemente (10) gespannt ist.
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