DE2541592A1

DE2541592A1 - Federkernmatratze

Info

Publication number: DE2541592A1
Application number: DE19752541592
Authority: DE
Inventors: Robert Plasse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1977-02-10
Also published as: FR2319471A1; NL7512197A; CH597805A5; ES442551A1; US4154786A; GB1516524A; FR2319471B1; BE833487A

Description

Patentanwalt Trier, den 26.8.1975 WOLFGANG SCHÖNHERR

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Robert Plasse Lyon/Frankreich

Federkernmatratze

Die Erfindung betrifft eine Federkernmatratze sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung.

Es sind Matratzen mit metallischem Federkern bekannt, die zur Erzielung einer Polsterung mit Schaumstoff umgeben sind. Der Federkern wird auf einer Maschine her-

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gestellt, die einen Rahmen in den Abmessungen der Matratze aufweist. Auf dem Rahmen werden schraubenförmige Federn befestigt, die anschließend durch metallische Klammern od.dgl. miteinander verbunden werden. Dabei ist insbesondere die aufwendige Handarbeit nachteilig. Zudem beschweren die Klammern oder die Befestigungselemente die Matratze.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Federkernmatratze aus Schaumstoff ohne zusammenhängenden gestellartigen Kern zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Matratze dadurch gekennzeichnet, daß die Federn unabhängig voneinander an einem der Formteile eingesetzt werden und daß anschließend der Schaum derart in die Form eingegossen wird, daß nach dem Entformen der Matratze die Federn lediglich durch die Kohäsionskraft des verfestigten Schaumes gehalten werden

Vorteilhaft stützen die Federn sich bei geschlossener Form gegen die beiden Formteile ab. Das eine Ende der Federn stützt sich vorzugsweise gegen den Innenboden eines Formteils, während das andere Ende der Federn im

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Abstand zu der gegenüberliegenden Seite des anderen Formteils steht. Vorteilhaft wird vor dem Einfüllen des Schaumes eine Platte aus festem Schaum zwischen einem Formteil und den freien Enden der Federn eingebracht, so daß der in den leeren Raum der Form eingefüllte Schaum mit der Platte aus festem Schaum verklebt und somit nach dem Erkalten einen gemeinsamen Matratzenkörper bildet.

Vorteilhaft ist eine Form zur Ausführung des Verfahrens gekennzeichnet durch ein Formteil mit einem
ersten inneren Boden mit Bohrungen an den Anordnungsstellen der Federn und einem zweiten Boden mit aus
dem Boden herausragenden Stützen an den Anordnungsstellen der Federn, wobei jede Stütze des zweiten Bodens sich bei flach aufeinandergelegten Böden durch die Bohrungen des ersten Bodens erstreckt, so daß sich die auf die Stützen aufgeschobenen Federn auf dem zweiten Boden abstützen, wobei zur Ausformung der äußere Boden außer Eingriff mit dem inneren Boden bringbar ist.

Vorteilhaft ist jede Stütze im äußeren Boden rechtwinklig zur Ebene des Bodens eingesetzt, weist jede Stütze einen zylindrischen Teil auf, der beim Flach-

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Aufeinanderliegen der beiden Böden die zugeordnete
Bohrung des inneren Bodens verschließt, wobei eine
Dichtung zwischen dem zylindrischen Teil und der
Bohrung vorgesehen ist, und schließt sich ein kegelförmiger Teil an den zylindrischen Teil der Stützen
an, so daß die eingesetzten Schraubenfedern mit der
Innenseite ihrer Windungen auf dem kegelförmigen Teil der Stützen aufsitzen.

Vorzugsweise ist die Höhe des kegelstumpfförmigen
Teils der Stützen kleiner als die Länge der Federn,
wobei die Federn doppelkegelartig und sich nach ihren Enden verbreiternd ausgebildet sind, so daß der kegelstumpf förmige Teil der Stützen nur mit einem Teil der Windungen einer Feder Berührung hat.

Vorteilhaft hat der innere Boden der Form vier Seitenwände und ist der äußere Boden ein waagerecht ausgerichtetes Gestell, das mit senkrecht angeordneten Hubvorrichtungen verbunden ist, deren Kolben sich gleichzeitig gegen am oberen Boden befestigte Anschläge abstützen, so daß durch Hochheben des oberen Bodens die kegelstumpfförmigen Teile der Stützen von den aufgesetzten Federn trennbar sind.

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Nach einer anderen Ausführungsform sind die Ecken der Form abgerundet, so daß Matratzen mit abg.< mndeten Ecken erhalten werden.

Die erfindungsgemäßen Matratzen sind vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß ihre Federn durch die Kohäsionskraft des umgebenden Schaumes gehalten sind.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Matratze in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine Matratze im Schnitt nach II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Matratzenform in perspektivischer Darstellung im Querschnitt,

Fig. ll· eine Einzelheit nach IV der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Einzelheit nach IV der Fig. 3»

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Fig. 6 eine Gußform in teilweisem Schnitt nach VI-VI der Fig. 3,

Fig. 7 eine Federstütze in Ansicht,

Fig. 8 eine Einzelheit der Matratzenform nach VIII-VIII der Fig. 3,

Fig. 9 bis 13 Darstellungen der verschiedenen Fertigungsstufen der Matratze entsprechend Fig. 6,

Fig. 14 eine andere Ausführungsform einer Form, geschnitten und in perspektivischer Darstellung,

Fig. 15 eine Matratze in perspektivischer Darstellung aus der Form nach Fig. 14»

Fig. 16 eine Matratze mit der endgültigen äußeren Bespannung in teilweisem Querschnitt,

Fig. 17 eine Matratze mit der Anordnung der Federn im Querschnitt.

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Nach Fig. 1 besteht eine Matratze aus einem Block aus Polyurethanschaum 1 mit inneren Schraubenfedern 2, die in den Schaum eingebettet sind. Die Anzahl und die Verteilung der Federn ist so wie üblich. Jedoch werden die Federn lediglich durch die Kohäsionskraft des Schaumes gehalten (Fig. 2). Jede Feder reicht mit ihren Enden an die Oberflächen der Matratze. An der Unterseite 3 der Matratze weist der Schaum bis zur Mitte jeder Feder ragende kegelstumpfförmige Vertiefungen 1+ auf. Die Vertiefungen k sind von den Windungen der unteren Hälfte der Federn 2 umgeben. Die Federn 2 sind doppelkegelförmig ausgebildet. Die Vertiefungen verbreitern sich entsprechend dem unteren Teil der Federn nach der Unterseite 3 hin.

Nach Fig. 3 besteht eine Form zur Herstellung der Matratze aus drei Teilen, einem Untergestell 5, einem Formunterteil 6 und einem Deckel 7.

Das Untergestell'5 ist fest angeordnet, wobei die obere Seite 8 des Untergestells waagerecht ausgerichtet ist. Sie bildet die äußere Unterseite des Bodens der Form. Die obere Seite 8 der Form weist genau die Abmessung

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einer flach ausgebreiteten Matratze auf. Sie ist mit Gewindebohrungen 9> entsprechend der Anordnung der Federn 2, versehen. In jede Gewindebohrung ist eine Stütze 10 eingeschraubt.

Nach den Fig. 5 und 7 hat jede Stütze 10 ein kegelstumpf förmiges Oberteil 11, das an seinem weiteren Ende in ein zylinderförmiges Teil 12 übergeht, an das sich koaxial ein schraubenförmiges Ende 13 anschließt. Der äußere Durchmesser des schraubenförmigen Teils ist kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teils 12. Der zylindrische Teil 12 ist durch eine Schulter M+ zu dem schraubenförmigen Teil 13 abgesetzt. Der schraubenförmige Teil 13 wird in die Gewindebohrungen 9 eingeschraubt, wobei sich die Schulter M+ gegen die Oberfläche der oberen Seite 8 des Untergestells 5 abstützt.

Das Formunterteil 6 hat einen Boden 15 sowie vier Seitenwände 16, die das Innere der Form begrenzen. Das Formunterteil 6 weist die gleichen Abmessungen wie die obere Seite 8 des Untergestells auf. Jeder Gewindebohrung 9 der oberen Seite 8 des Untergestells

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ist eine entsprechende Bohrung 17 in dem Boden 15 des Formunterteils 6 zugeordnet. Der Durchmesser der Bohrungen 17 ist wenig größer als der Durchmesser des zylindrischen Teils 12 der Stützen 10, und die Dicke des Bodens 15 ist genau gleich der Länge des zylindrischen Teils 12 der Stützen 10.

Nach der Ausführungsform der Fig. 4 hat die Innenwandung jeder Bohrung 17 eine kreisförmige Kehle 36, in die eine ringförmige Dichtung 37 angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist in jede Bohrung 17 eine biegsame Buchse 38 aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) oder Silikon eingesetzt.

In beiden Fällen dienen diese Anordnungen zur Abdichtung am Fuße der Stützen 10, die aus Polypropylen oder aus Aluminium bestehen.

Der Deckel 7 ist eine einfache Platte 18 mit den oberen Abmessungen des Formunterteils 6. In dem Deckel ist eine öffnung 19 angeordnet, die an ihrer äußeren Seite mit der Mündung eines Schlauches 20 verbunden ist.

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An der Form sind mehrere Hubvorrichtungen 21 befestigt. Jede Hubvorrichtung 21 hat einen Zylinder 22, dessen senkrechte Achse mit einem Seitenteil des Untergestells verbunden ist. In den Zylindern ZZ sind Kolben 23 geführt, die nach oben aus den Zylindern austreten und mit an den Seitenwänden 16 des Formunterteils 6 durch Schrauben 25 befestigten Anschlägen Zk zusammenwirken (Fig. 3 und Fig. 8).

Zu Beginn der Herstellung einer Matratze sind die Kolben 23 der Hubvorrichtungen 21 in zurückgezogener Stellung, so daß das Formunterteil 6 mit seinem Boden 15 flach auf der oberen Seite 8 des Untergestells aufliegt. Dabei stecken die zylindrischen Teile 12 der Stützen 10 in den Bohrungen 17, und die kegelstumpfförmigen Teile 11 der Stützen 10 ragen in das Innere des Formunterteils 6 (Fig. 6). Die Länge der kegelstumpf f örmigen Teile 11 ist genau gleich der Hälfte der Höhe des Formunterteils 6. Auf jedes dieser kegelstumpf förmigen Teile 11 wird eine doppelkegelförmige Feder 2 aufgesetzt, deren Länge genau gleich der Höhe des Formunterteils 6 ist, wobei die Windungen der Feder selbständig durch die Achsen der Stützen 10 zentriert

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werden und wobei die unteren Windungen der Feder 2 sich gegen den Boden 15 des Formunterteils 6 abstützen. Anschließend wird der Deckel 7 des Formunterteils 6 aufgesetzt, wobei die Unterseite seiner Platte 18 mit der oberen Windung jeder Feder Berührung hat. Die Form wird dann durch nichtgezeigte Druckmittel zusammengehalten, wobei eine Kraft in Richtung des mit 26 bezeichneten Pfeiles auf den Deckel ausgeübt wird (Fig. 6), Ein Gemisch 27 aus synthetischem Harz und einem Aktivator wird dann durch den Schlauch 20 in das Innere der Form eingedrückt.

Das Gemisch 27 verhält sich in bekannter Weise, indem es in seiner Masse Gase freisetzt, so daß sich das Volumen des Gemisches vergrößert und somit die Form vollständig ausfüllt. Nach einer bestimmten Zeit verfestigt sich der Schaum. Danach kann die Matratze ausgeformt werden. Vor dem Entformen der Matratze aus dem Formunterteil 6 wird das Untergestell 5 durch die gleichzeitige Wirkung der Kolben 22 der Hubvorrichtungen 21 auf die Anschläge Zk frei. Die Stützen. werden aus dem Schaumstoff zurückgezogen, indem sie ihren Abdruck if hinterlassen. Das weitere Entformen der Matratze geht sehr leicht vonstatten, da sie nur noch mit glatten ebenen Wänden in Berührung ist.

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Bei einer anderen Ausführungsform nach Fig. 9 werden die Federn 2 durch kürzere Federn 2.8 ersetzt, so daß ihre oberen Windungen in einem Abstand 29 zu der Unterseite des Deckels 7 stehen. Die Federn reichen somit nicht mehr bis zur Oberfläche der Matratze, sondern verbleiben in- einem Abstand 29 unterhalb dieser Oberfläche. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn z.B. die Gefahr besteht, daß die Federn harte und störende Abdrücke bilden, oder wenn die Gefahr des Röstens der Federn besteht.

Bei einer anderen Ausführungsform werden ebenfalls kürzere Federn 28 als die Federn 2 benutzt, jedoch wird zwischen das obere Ende der Federn und die Platte 18 des Deckels 7 eine Platte 30 aus festem synthetischem Schaum gelegt. Diese Platte 30 weist in Länge und Breite die Abmessungen der Matratze auf und hat eine Dicke entsprechend 29. Vor dem Einfüllen des flüssigen Gemische in die Form wird die öffnung 19 des Deckels 7 durch eine koaxiale öffnung 31 in der Platte 30 verlängert (Fig. 10).

Nach dem Einfüllen des Gemischs verfestigt sich dieses, wobei das Gemisch mit der Platte 30 verklebt, so daß

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ein Matratzenkörper entsteht. Dabei verbleiben die Federn 28 ebenfalls in einer Tiefe 29 unterhalb der Oberseite der Matratze.

Bei einer anderen Ausführungsform nach den Fig. 11 und 12 sind die Abmessungen der Federn 28 und der Stützen 10 derart gewählt, daß der mittlere Teil jeder Feder sich auf den oberen Teil des Kegelstumpfes der Stützen 10 aufsetzt, so daß die oberen und unteren Enden jeder Feder in einem Abstand zu der Unter- und Oberseite der Form stehen. In diesem Fall reichen die Enden -der Federn an keine der Außenseiten der Matratze (Fig. 17).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 weisen die Federn derartige Abmessungen auf, daß jedes obere Ende der Feder die Platte 18 der Form berührt, während die unteren Enden der Federn im Abstand zu dem Boden 15 der Form stehen.

Nach Fig. TZf sind im Innern des Formunterteils 6 die von den Seitenwänden 16 gebildeten Ecken mit Abrundungen 32 entsprechend einem Viertel eines Zylinders versehen. In diesem Fall können die Federn 33 in den Ecken weggelassen werden.

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Die so erhaltene Matratze hat vier abgerundete Ecken 34· (Fig. 15)« Die Matratze wird anschließend mit textilem Polstermatrial 35 umgeben und danach mit einem dekorativen Überzug 36 versehen (PIg. 16).

Anstelle des genannten synthetischen Schaumes kann auch ein anderes Material benutzt werden.

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Claims

Patentansprüche

/1.1 Verfahren zur Herstellung einer Matratze mit von synthe- ^-^ tischem Schaum umgebenen Schraubenfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn unabhängig voneinander an einem der Formteile eingesetzt werden und daß anschließend der Schaum derart in die Form eingegossen wird, daß nach dem Entformen der Matratze die Federn lediglich durch die Kohäsionskraft des verfestigten Schaumes gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (2) eich bei geschlossener Form (5» 6t 7) gegen die beiden Formteile (15, 18) abstützen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Federn (28) sich gegen den Innenboden (15 bzw. 18) eines Formteils (6 bzw. 7) abstützt, während das andere Ende der Federn im Abstand zu der gegenüberliegenden Seite (18 bzw. 15) des anderen Formteils (7 bzw. 6) steht.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekamzeichnet, daß die beiden Enden der Federn (28) im Abstand zu den Formteilen (15» 18) stehen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 1+, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen des Schaumes (27) eine Platte (30) aus, festem Schaum zwischen ein Formteil (18) und den freien Enden der Federn (28) eingebracht wird, so daß der in den leeren Raum der Form eingefüllte Schaum mit der Platte aus festem Schaum verklebt und somit nach dem Erkalten einen gemeinsamen Matratzenkörper bildet.
6. Form zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Formteil mit einem ersten inneren Boden (15) mit Bohrungen (17) an den Anordnungsstellen der Federn (2) und einem zweiten Boden (8) mit aus dem Boden herausragenden Stützen (10) an den Anordnungsstellen der Federn, wobei jede Stütze des zweiten Bodens sich bei flach aufeinandergelegten Böden durch die Bohrungen des ersten Bodens erstreckt, so daß sich die auf die Stutzen aufgeschobenen Federn auf dem zweiten Boden abstützen.

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7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stütze (10) im äußeren Boden (8) rechtwinklig zur Ebene des Bodens eingesetzt ist, daß jede Stütze einen zylindrischen Teil (12) aufweist, der beim Flach-Aufeinanderliegen der beiden Böden (8, 15) die zugeordnete Bohrung (17) des inneren Bodens (15) verschließt, wobei eine Dichtung (37, 38) zwischen dem zylindrischen Teil (12) und der Bohrung (17) vorgesehen ist, und daß ein kegelförmiger Teil (11) sich an den zylindrischen Teil (12) der Stützen (10) anschließt, so daß die eingesetzten Schraubenfedern (2, 28) mit der Innenseite ihrer Windungen auf dem kegelförmigen Teil (11) der Stützen aufsitzen.
8. Form nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des kegelstumpfförmigen Teils (11) der Stützen (10) kleiner als die Länge der Federn (2, 28) ist, wobei die Federn doppelkegelartig und sich nach ihren Enden verbreiternd ausgebildet sind, so daß der kegelstumpfförmige Teil der Stützen nur mit einem Teil der Windungen einer Feder Berührung hat.
9. Form nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des kegelstumpfför-

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migen Teils (11) der Stützen (10) derart ist, daß er nur mit dem mittleren Bereich der Federn (28) zusammenwirkt, in dem die Windungen mit dem kleinsten Durchmesser sind.
10. Form nach einem der Ansprüche β bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der innere Boden (15) der Form vier Seitenwände (16) hat, daß der äußere Boden (8) ein waagerecht ausgerichtetes Gestell (5) ist, das mit senkrecht angeordneten Hubvorrichtungen (21) verbunden ist, deren Kolben (23) sich gleichzeitig gegen am oberen Boden (15) befestigte Anschläge (24) abstützen, so daß durch Hochheben des oberen Bodens die kegelstumpf förmigen Teile (11) der Stützen (10) von den aufgesetzten Federn (2, 28) trennbar sind.
11. Form nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (32) der Form abgerundet sind, wobei in jeder Ecke mindestens eine Stütze (33) entfernbar ist.
12. Matratze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (2) mit ihren Enden in

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einer Ebene mit den beiden Außenseiten der Matratze liegen, und daß die Federn durch die Kohäsionskraft des verfestigten Schaumes gehalten sind, wobei ein innerer Teil der Federn einen von Schaum freien Hohlraum (if) bildet.
13. Matratze nach einem der Ansprüche 3 bis 5» gekennzeichnet durch mindestens eine ebene Breitseite, bis zu deren Oberfläche sich keine Feder (28)erstreckt.

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